Análise de simulação de protocolo de roteamento geográfico para VANET

Análise de simulação de protocolo de roteamento geográfico para
VANET
Pedro Clarindo da Silva Neto , Rafaely Schwaab Sampaio e Cheiene Batista Oliveira
IFMT - Campus Pontes e Lacerda

Análise de Simulação de protocolo de roteamento Geográfico para VANET
Introdução
Wireless
Infraestruturado Ad Hoc
Pedro Clarindo da Silva Neto , Rafaely Schwaab Sampaio e Cheiene Batista Oliveira | ERI-MT 2014

Análise de Simulação de protocolo de roteamento geográfico paraVANET
Vehicular ad hoc network - VANET
Ad Hoc
MANET
VANET
mobilidade
como característica
(Yousefi, 2006)
Veículos
(Li, 2007)
(Coelho, 2011)
períodos de
silêncio
arquitetura
híbrida
(Yousefi, Mousavi, & Fathy, 2006)
(Li & Wang, 2007)

Roteamento em Vanet - Problematização
Protocolos de roteamento tradicionais para MANET apresentam
baixo desempenho em VANETs.
Ex: AODV e DSR em cenários VANET apresentam instabilidade
de rotas
(Nzouonta, Rajgure, & Borcea, 2009)
Avaliação de desempenho mostraram que nem OLSR, nem
AODV são capazes de fornecer taxa de entrega de pacotes
aceitável em um cenário VANET
(Jain, Puri, & Sengupta, 2001; Khan & Qayyum, 2009)

Roteamento em Vanet - Problematização
Rotas tradicionais: sucessão de nós fixos entre a origem e o
destino.
Rotas quebradas na presença da alta mobilidade das VANETs.
Muitos pacotes descartados, sobrecarga devido a reparos de
rotas ou aumento significante de notificação de falhas. Baixos
índices de entrega e atrasos de transmissão elevadas.
(Nzouonta, Rajgure, & Borcea, 2009; Fonseca, Camões & Vazão 2012)

Roteamento em Vanet
(Nzouonta, Rajgure, & Borcea, 2009)
Rota (S, N1, D), que foi estabelecida no tempo t, quebra no tempo t + Δt quando N1 se
move para fora da faixa de transmissão de S.

Roteamento Geográfico
Outra abordagem: protocolos de roteamento geográfico.
Não estabelecem rotas, mas usam a posição do destino e a
posição dos nós vizinhos para transmitir dados.
Tem a vantagem de que qualquer nó que garante o progresso
para o destino possa ser usado para o encaminhamento.

Roteamento Geográfico
Nesta classe de protocolos, é sempre assumido que cada nó tem
informações sobre a posição disponível.
Para esses protocolos, o nó precisa saber a localização do
destino, que é feito através de um serviço de localização.
Nesse caso, a localização do destino é feita no pacote para que
os nós retransmitidos não precisem usar o serviço de localização
de novo, reduzindo a sobrecarga.
(Fonseca, Camões & Vazão 2012)

GPSR - Greedy Perimeter Stateless Routing
Soluções de roteamento usados pelo GPSR são conhecidos
como encaminhamento ganancioso/guloso.
Um nó que quer enviar um pacote escolhe seu vizinho
geograficamente mais perto do destino como seu próximo salto.
Um nó pode calcular a distância localmente, uma vez que
mensagens Hello têm a posição dos nós e a posição do destino é
fornecida por um serviço de localização.
(Karp & Kung, 2000 ; Fonseca, Camões & Vazão 2012)

GPSR - Greedy Perimeter Stateless Routing
Protocolo de roteamento para redes sem fio, que utiliza as
posições de roteadores e destino de um pacote para tomar
decisões de encaminhamento de pacotes.
Quando um pacote alcança uma região, onde o encaminhamento
ganancioso não é possível, o algoritmo recupera pelo
roteamento em torno do perímetro da região.
Quando ocorre um máximo/ótimo local, uma estratégia de
recuperação é usada. A estratégia utilizada pelo GPSR é a regra
da mão direita.
(Karp & Kung, 2000 ; Fonseca, Camões & Vazão 2012)

Simulação
Trabalho baseado no código
de Fonseca, Camões & Vazão
(2012), onde foi desenvolvida
uma implementação do GPSR
para o simulador NS3.

Simulação
• R, é o nó que recebe um pacote de p para Destino D;
• N, é o conjunto de vizinhos de um salto de R;
• n, é um nó do conjunto N, que é utilizado para transmitir o pacote;
• D, é o destino do pacote.
(Traduzido de Fonseca, Camões, & Vazão, 2012)

Simulação
A topologia utilizada é composta por uma grade de nós de
10x10, separados em 100 metros.
A faixa de transmissão foi ajustada para 100 m, de modo que nós
na diagonal não são vizinhos.
Uma sessão de dados foi criado entre os nós do canto superior
esquerdo e inferior direito utilizando tráfego de taxa de bits
constante que gera um pacote que é retransmitido pelo receptor
para o remetente

Simulação
(Fonseca, Camões, & Vazão, 2012)
área de
movimentação

Simulação

Considerações Finais
Dificuldades na implementação do código.
A rota é determinada apenas quando for necessário enviar o
pacote. Os protocolos são baseados na posição e contem
informações sobre a origem, o destino e os vizinhos, o que o
torna mais apropriado para VANETs.
Trabalhos futuros: testes com outros protocolos de roteamento
geográfico, comparando o desempenho dentro de cenários de
mobilidade em redes VANET.

Referências
Coelho, L. (2011). Avaliação por simulação da comunicação entre veículos. Universidade de Aveiro.
Retrieved from http://ria.ua.pt/handle/10773/7782
Fonseca, A., Camões, A., & Vazão, T. (2012). Geographical routing implementation in NS3. Proceedings of
the Fifth International Conference on Simulation Tools and Techniques. doi:10.4108/icst.simutools.
2012.247688
Fonseca, A., Vazão, T., & Camões, A. (2011). Implementation of GPSR on NS3. Retrieved from https://
code.google.com/p/ns3-gpsr/
Jain, R., Puri, A., & Sengupta, R. (2001). Geographical routing using partial information for wireless ad
hoc networks. Personal Communications, IEEE, 1–25. Retrieved from http://ieeexplore.ieee.org/xpls/
abs_all.jsp?arnumber=904899
Karp, B., & Kung, H. (2000). GPSR: Greedy perimeter stateless routing for wireless networks.
Conference on Mobile Computing and Networking. Retrieved from http://dl.acm.org/citation.cfm?id=345953
Khan, I., & Qayyum, A. (2009). Performance evaluation of AODV and OLSR in highly fading vehicular ad
hoc network environments. Conference, 2009. INMIC 2009. IEEE 13th …, 1–5. doi:10.1109/INMIC.
2009.5383121
Li, F., & Wang, Y. (2007). Routing in vehicular ad hoc networks: A survey. Vehicular Technology Magazine,
IEEE, (June), 12–22. Retrieved from http://ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp?arnumber=4450627
Nzouonta, J., Rajgure, N., & Borcea, C. (2009). VANET Routing on City Roads Using Real-Time Vehicular
Traffic Information. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 58(7), 3609–3626. doi:10.1109/TVT.
2009.2014455
Yousefi, S., Mousavi, M., & Fathy, M. (2006). Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs): Challenges and
Perspectives. 6th Intermational Coference on ITS Telecomunications Proceedings Vehicular. Retrieved from
http://medcontent.metapress.com/index/A65RM03P4874243N.pdf

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