Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/25605
Title: Loss minimization in a multihoming vehicular network
Other Titles: Minimização de perdas em redes veiculares com multihoming
Author: Gomes, Christian Anjos
Advisor: Zúquete, André
Luís, Miguel
Defense Date: 2018
Abstract: The growing interest in Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs) is encouraging its deployment in new environments, allowing the development of safety and entertainment applications. Vehicles can connect to other vehicles or to the infrastructure, providing an Internet connection. The communication equipment placed inside the vehicles may have multiple network interfaces of diverse technologies, such as IEEE 802.11p/WAVE, IEEE 802.11a/g/n (Wi- Fi) and cellular. This diversity enables the exploration of Multihoming (MH) and Network Coding (NC) mechanisms which can be used to provide higher bandwidth and reliability to these services, reducing packet losses due to poor wireless signal quality, therefore improving the final Quality-of-Service (QoS). This dissertation enhances the communication quality of a MH vehicular network by improving its mobility protocol and the NC mechanisms. Specifically, changes were performed to ensure the reliability of control mobility messages to help the infrastructure to react faster to the wireless communication conditions of a mobile node. On a different perspective, it has been provided a mechanism to enable NC through different technologies being used in MH, and making use of all technologies simultaneously to code and recover the packets. Both approaches were evaluated with real systems in a laboratory scenario. The obtained results on the reliability of the control messages show that the new approach is able to provide higher communication reliability, reducing the packet losses presented in case of an abrupt disconnection, and when in presence of other connections. For the multi-technology architecture proposed for the NC, the experimental tests evaluated its impact on the effective delivery ratio and the delay. The comparative results show that the multi-technology approach integrated with MH has a better delivery ratio when compared to the single-technology, despite the small impact on the packet delay.
O interesse crescente em Redes Veiculares está a encorajar a sua implementação em novos ambientes, permitindo o desenvolvimento de aplicações de segurança e de entretenimento. Os veículos podem-se ligar a outros veículos ou à infraestrutura, tendo assim uma ligação à Internet. O equipamento de comunicação colocado nos veículos poderá ter múltiplas interfaces de rede de tecnologias diferentes, como por exemplo, IEEE 802.11p/WAVE, IEEE 802.11a/g/n (Wi-Fi) e celular. Esta diversidade permite a exploração e utilização de mecanismos de Multihoming e de Network Coding, os quais podem ser usados para oferecer maior largura de banda e maior fiabilidade a este tipo de aplicações, reduzindo as perdas de pacotes na presença de um sinal sem fios de fraca qualidade, melhorando assim a qualidade de serviço. Esta dissertação tem como objetivo melhorar a qualidade de comunicação de uma rede veicular que suporta Multihoming, assim como melhorar os seus mecanismos de Network Coding e do protocolo de mobilidade. Mais especificamente, foram feitas alterações a nível do processo de handover entre redes, para ajudar a infraestrutura a reagir mais rapidamente às condições de comunicação de um nó móvel na rede. Numa perspetiva diferente, foi desenvolvido um mecanismo que permite a aplicação de Network Coding através de diferentes tecnologias em Multihoming, o qual faz uso das diferentes tecnologias simultaneamente para codificar e recuperar os pacotes. Ambos os mecanismos foram avaliados em cenários de laboratório com sistemas reais. Os resultados obtidos relativos ao envio das mensagens de controlo mostram que esta nova abordagem é capaz de fornecer uma comunicação com maior fiabilidade, reduzindo as perdas de pacotes no caso de uma desconexão abrupta, e quando na presença de outras tecnologias e ligações. Quanto à proposta de muti-tecnologia para o Network Coding, os testes experimentais avaliaram o seu impacto na taxa de entrega de pacotes efetiva e no atraso de transmissão. Os resultados comparativos evidenciam que, apesar de ter um pequeno impacto no atraso dos pacotes em comparação com a abordagem que considera o Network Coding em cada tecnologia de forma independente, a abordagem de multi-tecnologia apresenta uma melhor taxa de entrega.
URI: http://hdl.handle.net/10773/25605
Appears in Collections:DETI - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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