EFFICIENT PACKET DELIVERY FRAMEWORK USING GEO-CAST ROUTING APPROACH FOR A VEHICULAR AD-HOC NETWORK (VANET)

In recent years, the technology of Vehicular Ad-hoc Networks(VANET's) communication has become more popular, allowing people to share road information with each other and use it while driving.Vehicular Ad-hoc Networks are special type of Mobile Ad-hoc Networks (MANET's) in which nodes are highly motile, so the network topology changes very fast. In order to form the communication there are several routing protocols provide to optimal path for delivery of packets. In this paper, the Geo-cast routing(GPRs) are applied for both urban and highway areas based on traffic environment. The two protocols Coverage Aware Geo-cast Routing(CAGR) in urban vehicular networks and Information Propagation Speed Analysis(IPSA)in highway vehicular networks are discussed.The path formation from source vehicle to destination vehicle based on different criteria are considered. The results  are analyzed using MATLAB

Design and evaluation of two geocast protocols for vehicular ad-hoc networks

Vehicular ad-hoc networks (VANETs) offer a large number of new potential applications. One of the envisioned applications is of course Internet access, which can be provided with the help of some roadside basestations. Many of the applications benefit from multi-hop relaying of information, thus requiring a routing protocol. Characteristics unique to VANETs (such as high mobility and the need for geographical addressing) make many conventional ad hoc routing protocols unsuitable. In this paper we design and evaluate two different, so called, geocast protocols for VANETs. One protocol is designed for fast communication across a large area. The purpose of the other protocol is to provide a routing service for a future reliable transport protocol (enabling Internet applications). We evaluate the performance of the protocols using realistic network and traffic models

Kontextbereitstellung in Automobilen Ad-hoc Netzen

Je detaillierter ein Fahrer über den Streckenabschnitt informiert ist, den er in naher Zukunft befahren wird, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass er rechtzeitig und angemessen auf komplexe Verkehrssituationen reagiert. Die umfassende Verfügbarkeit von qualitativ hochwertigen Kontextinformationen im Fahrzeug leistet vor diesem Hintergrund einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Verkehrssicherheit und -effizienz. Ziel dieser Arbeit ist eine zuverlässige Vorhersage der zukünftigen Fahrsituation auf Basis des gemeinschaftlich bekannten Wissens der Verkehrsteilnehmer. Dabei steht die Verwaltung ortsbezogener Kontextinformationen, die Fusion von verschiedenartigen Informationsquellen, sowie die Problematik der Verteilung der von den Fahrzeugen erzeugten Kontextinformationen über automobile Ad-hoc Netzen im Fokus der Arbeit. Aufbauend auf einer formalen Lösungsspezifikation beschreibt die Arbeit einen zweistufigen Bewertungsprozess, der es erlaubt, auf Basis verteilter Sensorbeobachtungen unterschiedlicher Fahrzeuge ein Wahrscheinlichkeitsmaß für das Eintreten eines konkreten Zustands eines relevanten Fahrkontexts abzuleiten. Die räumlichen und zeitlichen Eigenschaften des Kontextaspekts werden dabei gewichtet interpoliert. Anschließend werden auf Basis eines Bayesschen Netzes die kausalen Zusammenhänge unterschiedlicher Kontextaspekte quervalidiert. Zudem wird aufgezeigt, wie Kontextinformationen zwischen Fahrzeugen in einem automobilen Ad-hoc Netzwerk ausgetauscht werden können. Das aus drahtgebundenen Netzen bekannte Konzept der Nutzenmaximierung des Netzwerks wird hierzu auf die speziellen Charakteristika automobiler Netze erweitert. Es wird zudem eine schichtenübergreifende Lösungsarchitektur vorgestellt, die situationsadaptiv sowohl kurze Latenzzeiten für kritische Nachrichten, als auch eine nachhaltige Skalierbarkeit des Netzes in Szenarien mit geringen und hohen Fahrzeugdichten sicherstellt. Der Kanalzugriff und die Verbreitung der Kontextinformationen im Netzwerk basieren dabei auf einer situationsabhängigen Bewertung des Anwendungsnutzens der zu übertragenden Nachrichten. Mit Hilfe von Simulationen wird das Verhalten des Systems bewertet. Durch eine ontologiebasierte Verwaltung wird auch nichtfahrzeugbezogenen Systemen eine domänenübergreifende Nutzung der Sensorinformationen und kausalen Zusammenhänge ermöglicht

LVMM: The Localized Vehicular Multicast Middleware - a Framework for Ad Hoc Inter-Vehicles Multicast Communications

This thesis defines a novel semantic for multicast in vehicular ad hoc networks (VANETs) and it defines a middleware, the Localized Vehicular Multicast Middleware (LVMM) that enables minimum cost, source-based multicast communications in VANETs. The middleware provides support to find vehicles suitable to sustain multicast communications, to maintain multicast groups, and to execute a multicast routing protocol, the Vehicular Multicast Routing Protocol (VMRP), that delivers messages of multicast applications to all the recipients utilizing a loop-free, minimum cost path from each source to all the recipients. LVMM does not require a vehicle to know all other members: only knowledge of directly reachable nodes is required to perform the source-based routing

Mobilidade em comunicações veiculares

Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesAs redes veiculares têm emergido com o objetivo de aumentarem a segurança nas estradas e também de providenciarem viagens mais confortáveis aos passageiros e condutores, utilizando para tal comunicações entre veículos ou entre veículos e infraestruturas colocadas ao longo das estradas. Devido ao facto de estas redes serem constituídas por veículos, estas vão enfrentar uma serie de desafios, como: elevada mobilidade, frequentes perdas ligações, particionamento da rede, etc.. Face a estes desafios, o trabalho realizado nesta Dissertação pretende desenvolver mecanismos capazes de providenciar handover transparente entre as varias estações fixas. Foram também estudados vários mecanismos de encaminhamento, pretendendo-se perceber quais poderiam ser utilizados em redes veiculares, e quais as adaptações necessárias para tal. Nas redes veiculares cada nó deve ser capaz de encaminhar a informação para os restantes, assim, torna-se necessário a utilização de protocolos de encaminhamento. Deste modo foram estudados três protocolos de encaminhamento para redes ad-hoc, concluindo-se que os protocolos BABEL e B.A.T.M.A.N. se podem adaptar a redes veiculares, ao contrário do protocolo OLSR. No entanto, foi também possível concluir que estes não são capazes de suportar a mobilidade dos veículos entre as varias estações fixas, sendo assim necessária a utilização de mecanismos capazes de o fazer. De forma a ser possível efetuar handover rápido e transparente e necessário utilizar um protocolo de mobilidade que ir a garantir a continuidade do endereço de IP e da sessão, efetuando todo o processo de registo necessário para tal. Sabendo desta necessidade, foram estudados dois protocolos de mobilidade, o MIPv6 e o PMIPv6, com o objetivo de se perceber qual apresenta melhor desempenho e qual se adapta melhor a VANETs. Ambos os protocolos evidenciaram limitações que impediam a realização de handover transparente. Para fazer face a estas limitaçõoes foram desenvolvidos mecanismos para as ultrapassar. Para alem do protocolo de mobilidade, para que se efetue um handover eficiente, e necessário utilizar um mecanismo que monitorize as redes existentes, faça a ligação ao com estas e comunique com o protocolo de mobilidade, ou seja, um gestor de conetividade, o qual foi também desenvolvido no âmbito desta Dissertação. Devido a existência de uma grande diversidade de tecnologias sem os de acesso a rede, pretende-se perceber até que ponto a utilização da norma IEEE 802.11p, criada especificamente para redes veiculares, melhora o desempenho durante o handover, em comparação com o desempenho obtido através das tecnologias de acesso a rede mais comuns, como o Wi-Fi e o 3G. Para tal utilizaram-se três tecnologias: o IEEE 802.11p, IEEE 802.11g e o 3G. Os resultados obtidos mostram que o PMIPv6 apresenta um desempenho global superior ao MIPv6, especialmente quando utilizada a tecnologia IEEE 802.11p. Observou-se também que utilizando o PMIPv6 e possível realizar handover entre duas redes IEEE 802.11p sem que exista qualquer perda de dados durante o processo, mesmo quando esta se faz a uma velocidade elevada. Alem disso, verificou-se também que o 3G não e adequado para comunicações veiculares que tenham restrições de latência

Plataforma de gestão de redes veiculares

Mestrado em Engenharia de Computadores e TelemáticaO Distributed Routing and Infotainment through VEhicular Inter - Networ- king (DRIVE-IN) surge como um projeto na área das Vehicular Ad-hoc NETwork (VANET), com o intuito de investigar como a comunicação entre veículos pode melhorar a experiencia dos utilizadores e a eficiência em geral da utilização de veículos e estradas. Tem vindo a ser desenvolvida, no contexto deste projeto, uma tesbed que consiste em 465 táxis na cidade do Porto, utilizando a norma IEEE 802.11p, criada especificamente para as redes veiculares. Com a criação desta testbed surgem novos desafios: a gestão de todos os seus recursos, bem como a execução de experiências e recolha de resultados das mesmas. Este trabalho visa responder a este problema com a implementação de um sistema de gestão da testbed, utilizando para isso o cOntrol and Management Framework (OMF). Esta implementação requereu algumas alterações ao funcionamento base do OMF, como a adaptação ao funcionamento com a rede celular ou a geração de novas imagens de disco e a sua integração com a plataforma de gestão. Após realizada a implementação obtiveram-se resultados de upload de software e de experiências para os nós da testbed, e comunicação entre eles usando a interface wireless da norma IEEE 802.11p, assim como a recolha dos resultado das experiências e de informação de gestão dos nós veiculares. Os resultados obtidos mostram que é possível executar múltiplas experiências que envolvem a utilização da VANET, recolhendo os dados resultantes. Estes resultados permitem concluir que esta plataforma de gestão tem bom desempenho, sendo viável para implementação numa rede deste tipo.Distributed Routing and Infotainment through VEhicular Inter - Networking (DRIVE-IN) is a project in the area of Vehicular Ad-hoc NETwork (VANET), in order to investigate how the communication between vehicles can improve the user experience and the overall e_ciency in the use of vehicles and roads. A tesbed has been developed in the context of this project, consisting of 465 taxis in Porto, using the standard IEEE 802.11p, created speci_cally for vehicular networks. New challenges emerge from the creation of this testbed: the management of all its resources, as well as the conduct of experiments and collection of its results. This work aims to answer this problem by implementing a testbed management system, using the cOntrol and Management Framework (OMF). This implementation required some changes to the base functionalities of OMF, as the adaptation to work with the cellular network or the generation of new disk images and their integration with the management platform. After performing the implementation, results were obtained with the upload of software and experiments to the testbed nodes and communication between them, using the wireless IEEE 802.11p interface, as well as the collection of results from experiments and the management information of the vehicular nodes. The results show that it is possible to run multiple experiments involving the use of VANET, collecting the resulting data. These results allow us to conclude that this management platform performs well and is feasible for implementation in this type of network

Comunicação entre veículos: testes de comunicações reais

Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesCom o crescente interesse nas potencialidades da comunicação entre veículos, muitos trabalhos foram desenvolvidos de forma a testar-se quais as potencialidades das Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs), bem como estudar possíveis soluções para problemas que possam existir. Portanto, é importante conhecer as suas limitações, de modo a que seja possível verificar de que forma estas poderão ajudar e melhorar a experiência dos utilizadores e a eficiência global das comunicações veículo-veículo e veículo-estrada. No entanto, a maioria dos trabalhos desenvolvidos foram realizados com poucos veículos ou sem a utilização da norma IEEE 802.11p (específica das redes veiculares). O projecto DRIVE-IN surge para colmatar os problemas referidos anteriormente, distinguindo-se dos trabalhos já realizados por pretender criar uma testbed em escala real na cidade do Porto, com cerca de 465 táxis, utilizando, para tal, a norma IEEE 802.11p. O presente trabalho propõe-se a estudar e a avaliar o desempenho das redes veiculares em situações do mundo real. Este documento é composto pelo desenvolvimento do software necessário à realização dos vários cenários e, numa fase posterior, são apresentados e discutidos os resultados obtidos, assim como são apresentadas as conclusões de todo o trabalho elaborado. Os cenários incluídos incorporam situações de linha de vista (alcance máximo e desempenho da transmissão em velocidades relativas), situações sem linha de vista (intersecções), bem como alguns testes de situações mais específicas, como é o caso do desempenho das comunicações em túneis ou em viadutos. Por fim, avaliam-se as possíveis melhorias das comunicações com a instalação de infra-estruturas ao longo das estradas e testam-se as potencialidades destas redes para serviços mais exigentes, como a transmissão de vídeo. Através dos resultados obtidos verificou-se que os veículos com linha de vista podem ter comunicação a uma distância de 1km, enquanto que, sem linha de vista, o alcance das comunicações diminuiu para a ordem das centenas de metros (suficiente para permitir comunicações de segurança e de cooperação numa aproximação a um cruzamento). Observou-se também que a transmissão entre veículos a diferentes velocidades relativas não diminui o desempenho (até 100 km/h). Além disso, verificou-se que era possível haver uma boa comunicação nos viadutos, e que as comunicações dentro dos túneis analisados têm ainda um melhor desempenho do que comunicações em linha de vista. Por fim, concluiu-se que a transmissão de vídeo é possível e com atrasos desprezáveis e que, de facto, a existência de infra-estruturas nas estradas, ligadas entre si, melhoram significativamente as comunicações entre os veículos.With the growing interest of the potential of communication between vehicles, several studies have been developed to evaluate the potentials of Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs) and study possible solutions to problems that may exist. Therefore, it is important to know their limitations in order to verify how vehicular networks can help to improve the user experience and overall efficiency of the communications of vehicles and road. However, most of the works developed were done with few vehicles or without a fully-compliant version of the IEEE standard 802.11p. The DRIVE-IN project appears to address the problems mentioned above. It differs from the work already done by planning a large-scale testbed in Porto, with about 465 taxis, using IEEE standard 802.11p. This document proposes the evaluation of the performance of vehicular networks in real-world situations. This Dissertation starts by explaining the software necessary to achieve the results of the various scenarios and, at a later stage, the results obtained are shown and discussed and a conclusion of all the work is made. The scenarios included comprise situations of line-of-sight (maximum range and performance at relative velocities), non-line-of-sight (intersections) and tests in specific situations (performance of communications in tunnels and in viaducts). Finally, we assessed the improvement in communications created by placing infrastructure points along the roads and tested the potential of networks for more stringent services, such as streaming video. Through the results obtained it was verified that, in vehicles with line-of-sight, the communication range can reach values larger than 1km, whereas in nolight- of-sight scenarios the communication range decreased to values in the order of hundred meters (in urban scenarios, these values are sufficient to enable the control communication and cooperation between vehicles approaching the intersection). It was also observed that the transmission between vehicles at different speeds does not reduce the performance (up to 100 km/h). Moreover, it was shown that it is possible to have a good communication in viaducts, and that communications in considered tunnels have a better performance than line-of-sight communications. Finally, it was concluded that the video can be transmitted with negligible delays and the existence of inter-connected infrastructures along the roads significantly enhance communications between vehicles

Mobility in a Globalised World

The term mobility has different meanings in the following academic disciplines. In economics, mobility is the ability of an individual or a group to improve their economic status in relation to income and wealth within their lifetime or between generations. In information systems and computer science, mobility is used for the concept of mobile computing, in which a computer is transported by a person during normal use. Logistics creates, by the design of logistics networks, the infrastructure for the mobility of people and goods. Electric mobility is one of today’s solutions from engineering perspective to reduce the need of energy resources and environmental impact. Moreover, for urban planning, mobility is the crunch question about how to optimize the different needs for mobility and how to link different transportation systems. The conference “Mobility in a Globalised World” took place in Iserlohn, Germany, on September 14th – 15th, 2011. The aim of this conference was to provide an interdisciplinary forum for the exchange of ideas among practitioners, researchers, and government officials regarding the different modes of mobility in a globalised world, focusing on both domestic and international issues. The proceedings at hand document the results of the presentations and ensuing discussions at the conference