Mobilidade em comunicações veiculares

Abstract

As 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.