Nghiên cứu giao thức định tuyến dựa trên hướng di chuyển của phương tiện cho mạng vanet

Nghiên cứu giao thức định tuyến dựa trên hướng di chuyển của phương tiện cho mạng vanet

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG

DI CHUYỂN CỦA PHƯƠNG TIỆN CHO MẠNG VANET

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS VÕ QUẾ SƠN

CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT VIỄN THÔNG

MỞ ĐẦU

03/09/24

3

Back to top î

MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU

03/09/24

5

Back to top î

MỞ ĐẦU

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

 Để đưa mạng VANET vào sử dụng trên diện rộng thì một số lượng lớn các thách thức nghiên cứu cần được giải quyết.

 Sự thích ứng thông tin định tuyến trong cấu trúc mạng

có tính di động cao.

 Các giải thuật định tuyến có thời gian hội tụ ngắn.

 Việc tìm kiếm các nút lân cận với độ trễ thấp.

 Khả năng mở rộng.

03/09/24

7

Back to top î

MỤC TIÊU VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN

Các giao thức định tuyến trong VANET

Giao thức phản ứng (Reactive)

Giao thức chủ động (Proactive)

Giao thức lai (Hybrid)

CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN PHẢN ỨNG

động tìm kiếm đường truyền này được dựa trên các giải thuật tìm kiếm làm tràn (flooding) cổ điển.

 Các giao thức phản ứng phải chịu một lưu lượng điều khiển đáng kể và độ trễ thêm vào ban đầu bởi quá trình tìm kiếm tuyến thông tin Vì vậy, các giao thức phản ứng không phù hợp cho các ứng dụng nghiêm ngặt về thời gian.

Distance Vector” (AODV) và “Dynamic Source Routing” (DSR).

03/09/24

9

Back to top î

CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN CHỦ ĐỘNG

 Việc cập nhập các tuyến thông tin được thực hiện theo chu kỳ.

 Đặc tính chính của các giao thức chủ động đó là các nút duy trì sự hiểu biết sơ đồ mạng được cập nhập định kỳ.

 Việc cập nhập định kỳ các bảng định tuyến dẫn đến phí tổn điều khiển báo hiệu đáng kể, sự phục hồi ngay lập tức của các tuyến thông tin khắc phục vấn đề trễ thiết lập tuyến ban đầu trong trường hợp của các giao thức phản ứng.

 Một vài giao thức tiêu biểu trong loại giao thức chủ động bao gồm Topology Broadcast based on Reverse Path Forwarding (TBRPF), và

Destination-Sequenced Distance Vector (DSDV).

CÁC GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN LAI

 Kết hợp cả hai cách tiếp cận chủ động và phản ứng

 Phân chia sơ đồ mạng thành các khu vực khác nhau Định tuyến bên trong các khu vực (intra-zone routing) được thi hành bởi một giao thức chủ động Mặt khác, để tăng khả năng mở rộng của hệ thống, định tuyến giữa các khu vực (inter-zone routing) được thực hiện bởi giao thức phản ứng

 Giao thức định tuyến vùng (Zone Routing Protocol - ZRP) là một ví dụ đáng chú ý.

03/09/24

11

CÁC THÁCH THỨC KỸ THUẬT

 Dựa trên các khái niệm định tuyến được đề cập ở trên, một số các mô hình định tuyến đã được đề xuất cho việc truyền thông giữa các phương tiện trong mạng VANET.

– CarNet.

– MOPR.

 Hiện tại trong các giao thức định tuyến, các bản tin điều khiển trong các giao thức chủ động và phản ứng không được sử dụng để dự đoán sự phá vỡ liên kết.

 Quá trình duy trì một tuyến trong cả hai kiểu giao thức được bắt đầu chỉ sau khi một sự phá vỡ liên kết đã xảy ra.

 Độ phức tạp của các mô hình định tuyến đòi hỏi khả năng xử lý cao của các bộ xử lý trung tâm trong môi trường giao thông mật độ cao.

MÔ HÌNH GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN CỦA PHƯƠNG TIỆN

 Trong không gian Cartesian, mỗi nhóm được đặc trưng bởi một vector đơn vị, S1 = (1, 0), S2 = (0, 1), S3 = (-1, 0), S4 = (0, -1)

• Giả sử vector vận tốc của phương tiện được

biểu diễn trong hệ trục tọa độ Cartesian là (vx,

vy)

• Thực hiện nhân vector vận tốc với bốn vector

đơn vị, nếu kết quả phép nhận với vector đơn

vị nào đạt giá trị cực đại thì phương tiện sẽ được quyết định thuộc về nhóm đó.

• Nếu hai phương tiện thuộc về hai nhóm khác

nhau, liên kết giữa chúng sẽ được xem xét là không ổn định

• Khi đó một hệ số đánh giá sẽ được thêm vào

MÔ HÌNH GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN CỦA PHƯƠNG TIỆN

03/09/24

15

 V A = (V x , V y )

Back to top î

MÔ HÌNH GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN CỦA PHƯƠNG TIỆN

ỨNG DỤNG CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN VÀO GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DSDV

03/09/24

17

Back to top î

ỨNG DỤNG CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN VÀO GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DSDV

ỨNG DỤNG CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN VÀO GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DSDV

ỨNG DỤNG CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN VÀO GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DSDV

Group 2 (A, 1, A-010) (B, 0, B-024) (D, 1, D-102)

ỨNG DỤNG CƠ CHẾ ĐỊNH TUYẾN DỰA TRÊN HƯỚNG DI CHUYỂN VÀO GIAO THỨC ĐỊNH TUYẾN DSDV

YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA PHƯƠNG TIỆN

Forward Radar

Display

Event Data Recorder

Positioning System

Communication Facility

Computing Platform

Rear Radar

SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG DỰ KIẾN

SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG DỰ KIẾN

03/09/24

25

Back to top î

SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG DỰ KIẾN

SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG DỰ KIẾN

03/09/24

27

Back to top î

SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG DỰ KIẾN

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH 1

03/09/24

29

Back to top î

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH 1

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH 1

03/09/24

31

Back to top î

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH 2

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH 2

03/09/24

33

Back to top î

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MÔ HÌNH 2

MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KHÁC

03/09/24

35

Back to top î

MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KHÁC

MỘT SỐ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG KHÁC

03/09/24

37

Back to top î

KẾT LUẬN

 Luận văn này đã nghiên cứu cơ chế định tuyến dựa trên hướng di chuyển của phương tiện và áp dụng vào các giao thức định tuyến hiện tại cho mạng VANET, cụ thể trong trường hợp này là giao thức DSDV

 Ý tưởng cơ bản trong cơ chế được đề xuất là nhóm các phương tiện tương ứng theo các vector vận tốc

 Hệ thống có thể dự đoán khả năng phá vỡ của một tuyến thông tin khi nó được thiết lập giữa hai phương tiện từ hai nhóm khác nhau

 Để tránh sự gián đoạn liên kết và theo đó đảm bảo các tuyến ổn định cho truyền thông, các tuyến thông tin giữa các phương tiện từ cùng một nhóm được ưu tiên lựa chọn.

 Đề tài luận văn có thể được phát triển bới việc kết hợp cơ chế được đề xuất với giải thuật định tuyến dựa trên dự đoán sự di chuyển MOPR (MOvement Prediction-based Routing).

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

3. R Wilson, Graduate Student University of Southern California, “Propagation Losses Through Common BuildingMaterials”, 2002

Magis Networks, Inc., pp 5-16, 2002.

4. B Li, M S Mirhashemi, X Laurent, J Gao, “Wireless Access for Vehicular Environments”, Project report, Department of computer

science and engineering, Department of signals and systems, Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden, 2013.

5. Yunxin (Jeff) Li, “An Overview of the DSRC/WAVE Technology”, 7th International Conference on Heterogeneous Networking for

Quality, Reliability, Security and Robustness, QShine 2010, and Dedicated Short Range Communications Workshop, DSRC 2010, Houston, TX, USA, November 17-19, 2010, pp 544-558, 2010.

6. S Hess, G Segarra, K Evensen, A Festag, T Weber, S Cadzow, “Intelligent Transport Systems”, Results from ETSI TC ITS and

Project at Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15213-3891, pp 3-21, 2001

London, UK, Aug 1994

2002

European Workshop, Kolding, Denmark, Sep 2000

2005, San Diego, USA, Jul 2005

Philosophy in Telematics in the Department of Telematics Engineering, Barcelona, pp 5-37, May 2013

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Wireless Communications and Networking Conference, 2006 WCNC 2006 IEEE

Eurecom Department of Mobile Communications, March 2007

Publication, 2010

Mobile Computing, Vol 10, No 1, January 2011

24. “OMNeT++ Network Simulation Framework”, [Online], 2001-2013, OMNeT++ Community Available: http://www.omnetpp.org/

25. “INET Framework for OMNeT++”, [Online], June 21, 2012, OMNeT++ Community Available: http://inet.omnetpp.org/

26. “SUMO – Simulation of Urban Mobility”, [Online], 2011-2014, German Aerospace Center, Institute of Transportation Systems Available: sim.org/

Proceedings of the 11th Communications and Networking Simulation Symposium, New York, NY, USA, pp 155-163, 2008

Europe Hannover, June 2005

03/09/24

41

33. R Morris, F Kaashoek, D Karger, D Aguayo, J Bicket, S Biswas, D D Couto, J Li, “Grid: Scalable Ad-Hoc Wireless Networking”,

The Grid Ad Hoc Networking Project, Massachusetts Institute of Technology University.

34. IEEE 802.11 Working Group, “Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications”, IEEE

Std 802.11™-2 2012, 29 March 2012, IEEE Standards Association Available: http://standards.ieee.org/about/get/802/802.11.html.

35. R Baumann, “Engineering and simulation of mobile ad hoc routing protocolsfor VANET on highways and in cities”, Master’s Thesis in

Computer Science, Swiss Federal Instutite of Technology Zurich, 2004.

36. “IEEE 802.11”, [Online], Wikipedia, August 2014 Available: http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11/.

EM XIN CẢM ƠN VÀ CÂU HỎI!

03/09/24

43

Back to top î