Optimización del encaminamiento de mensajes en redes vehiculares

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Profesores: Dr. Víctor Manuel Ramos Ramos y Dr. Salvador González Arellano

Resumen: Se espera que las redes vehiculares Ad Hoc (VANETs, Vehicular Ad Hoc Networks) logren ofrecer una amplia variedad de servicios como advertencias sobre alguna violación de las señales de tránsito, asistencia para girar en las intersecciones, prevención cooperativa de accidentes, advertencias en puntos ciegos, control de cruce cooperativo, prevención sobre la velocidad en las curvas, por mencionar algunos. Para que la comunicación pueda ser llevada a cabo, el comité de sistemas de transporte inteligente de la sociedad de tecnología vehicular de la IEEE propuso el estándar para las redes vehiculares IEEE 802.11p, que comprende la capa física y la subcapa de control de acceso al medio (MAC). Las capas superiores se encuentran alineadas con la familia de protocolos IEEE 1609.

Las aplicaciones que no involucran la seguridad del conductor son llamadas aplicaciones no críticas, las cuales tienen como propósito ofrecer servicios que faciliten la conducción del vehículo. Como ejemplo de estas aplicaciones tenemos el pago de servicios en puntos de cobro, el acceso a Internet, el manejo del tránsito vehicular, la elección de rutas para que el conductor llegue a su destino, entre otras. Para que este tipo de aplicaciones opere, es necesario éstas transmitan información hacia vehículos o puntos de acceso determinados. Por la similitud que existe entre las redes ad hoc móviles (MANETs, Mobile Ad hoc NETworks) y las VANETs, se han presentado algunos protocolos de encaminamiento diseñados  originalmente para MANETs, adaptándolos al funcionamiento de VANETs. Sin embargo, los protocolos propuestos para MANETs t´ ıpicamente no consideran el alto grado de desconexión en la red ni patrones de movimiento específicos, ya que la movilidad en MANETs puede ser muy arbitraria y de baja velocidad. Por el contrario, en las VANETs la movilidad es de alta velocidad y con movimientos restringidos a la topología de las vías. De manera similar, surgen diferencias en la escalabilidad y en la redundancia de mensajes. De ah´ ı la necesidad de presentar protocolos de encaminamiento que tomen en cuenta, idealmente, todas las características de las VANETs. En la literatura, existen propuestas de algoritmos de encaminamiento que caen generalmente en alguna de las siguientes tres clases: unicast, multicast y geocast, y broadcast. Cualquiera que sea el enfoque, es necesario que el protocolo de encaminamiento exhiba un bajo retardo de extremo a extremo, sea  altamente confiable, escalable, y que preferentemente mantenga pequeñas las tablas de encaminamiento. Adicionalmente a las técnicas mencionadas anteriormente, se han presentado propuestas que toman en cuenta múltiples criterios para tomar las decisiones al momento de elegir la ruta de los paquetes.

Objetivo general

  • Realizar un profundo estudio y análisis de los protocolos de encaminamiento para redes vehiculares y proponer un protocolo de encaminamiento que ofrezca un alto desempeño en términos de la confiabilidad, escalabilidad y un bajo retardo de extremo a extremo.

Objetivos específicos

  • Analizar bajo los mismos escenarios los protocolos de encaminamiento más representativos de las distintas técnicas de encaminamiento presentadas en la literatura, con el fin de detectar sus ventajas y desventajas.
  • Presentar una mejora, o un nuevo protocolo de encaminamiento que sea más eficiente que los presentados en la literatura para las redes vehiculares.

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