Abstract-Vehicular Ad Hoc Wireless Network (VANET) uppvisar ett bipolärt beteende i termer av nätverk topologi: fullt ansluten topologi med hög trafikvolym eller glest ansluten topologi när trafikvolymen är låg. I detta arbete utvecklar vi en statistisk trafikmodell baserad på de data som samlas in på I-80 motorvägar i Kalifornien för att studera viktiga prestandamått av intresse för frånkopplade VANET, såsom genomsnittlig relätid (eller nätrenoveringstiden). Våra resultat visar att beroende på fordonens gleshet kan nätets återläkningstid variera från några sekunder till flera minuter. Detta tyder på att ett nytt ad hoc routing protokoll kommer att behövas eftersom de konventionella ad hoc routing protokoll såsom Dynamic Source Routing (DSR) och Ad Hoc On-Demand distans Vector Routing (AODV) inte kommer att fungera med så långa re-healing tider. För en typisk tillämpning av Vehicular Active Safety (VAS) sänder varje fordon regelbundet sin aktuella GPS-position, hastighet, kurs och annan sensorinformation, t.ex. brottstatus, acceleration osv. så att alla närliggande fordon kan ta emot och utvärdera om det finns en farlig körsituation som föraren bör vara medveten om. Vissa VANET-tillämpningar syftar dock till att ge kunderna transporteffektivitet och kommersiellt värde. De kan därför kräva att viss trafikinformation sprids till en större grupp fordon på ett multihop-sätt. Därför är de grundläggande kraven för VANET ur ett nätverksperspektiv effektiva mekanismer för inhämtning, utbyte, spridning och bearbetning av information. Till skillnad från konventionella trådlösa ad hoc-nätverk upplever en VANET inte bara snabba förändringar i trådlös länkanslutning, utan kan också behöva hantera olika typer av nätverkstopologier. Det är t.ex. mer sannolikt att VANET-nät på motorvägar bildar mycket täta nät under rusningstid mellan stötfångare och stötfångare, medan VANET-nät förväntas drabbas av ofta förekommande nätfragmentering i glest befolkade motorvägar på landsbygden eller under sena natttimmar. Hittills har större delen av VANET-forskningen fokuserat på att analysera routingalgoritmer för att hantera problemet med utsändningar i en mycket tät nättopologi [1, 2], under det alltför förenklade antagandet att VANET är ett välanslutet nätverk i naturen. Däremot anser vi att det frånkopplade nätverksproblemet också är en viktig forskningsutmaning för att utveckla ett tillförlitligt och effektivt routingprotokoll som kan stödja mycket olika nättopologier. I denna studie använder vi fordonstrafikdata mätt på I-80 motorvägen i Kalifornien den 27 juni 2006 för att statistiskt karakterisera och modellera trafiken på typiska motorvägar i termer av nyckelparametrar, såsom interarrival tid och interfordonsavstånd. Omfattande Monte Carlo-simuleringar baserade på dessa statistiska modeller som utvunnits ur empiriska trafikdata visar att även om den genomsnittliga relätiden för I-80-typ av motorvägar i genomsnitt är mindre än 30 sekunder, kan en sådan lång frånkopplingstid vara ett stort problem för konventionella ad hoc-routingprotokoll som AODV eller DSR, som bara kan tolerera en frånkopplingstid på upp till 2-3 sekunder. Dessutom kan det hända att vissa tidskritiska applikationer inte kan fungera korrekt i frånkopplade VANET-system, eftersom fördröjningen från end-to-end kan vara i storleksordningen flera minuter. Resten av detta dokument är organiserat enligt följande. I avsnitt II diskuterar vi det relaterade arbetet. Bakgrunden till körfältsmodellen finns i avsnitt III tillsammans med den föreslagna trafikmodellen på vägnivå. Simuleringsstudie tillsammans med resultat och diskussion presenteras i avsnitt V. Slutligen drar vi slutsatser i avsnitt VI. Såvitt vi vet är denna uppsats den första forskningsinsatsen för att studera routingfrågor och beteendet hos frånkopplade VANET. Men det finns några banbrytande arbeten på fordonstrafikmodellering och Delay Tolerant Networks som tar itu med liknande problem i MANETS. Random Waypoint (RWP) föreslogs [3] som en generisk rörlighetsmodell för nätverkssimulering, där mobila noder slumpmässigt väljer destinationer med slumpvis vald hastighet. Senare insåg man att en sådan förenklad rörlighetsmodell inte är tillräcklig för att fånga upp många rika drag av personlig rörlighet i den verkliga världen. Följaktligen infördes Reference Point Group Mobility (RPGM) [4] för att emulera gruppering beteendet i slagfältsscenarier; Freeway/Manhattan modell [5] fångade inverkan av geografiska begränsningar (dvs. väg) på fordonsrörlighet; Förenklad bilföljarmodell [6] används för att begränsa fordonsrörelser på väg som definieras av verkliga kartdata. I de flesta fall resulterar dock de alltför förenklade antaganden som krävs för att göra analysen lätthanterlig ofta i modeller som inte på ett tillfredsställande sätt representerar den extrema komplexiteten i de verkliga rörlighetsmönstren. I vår studie erhålls vår fordonsmobilitetsmodell direkt från empiriska data som samlats in i en verklig miljö. Dessutom, till skillnad från de flesta studier som fokuserar på att utvärdera effekterna av rörlighetsmodeller på MANET routing protokoll i väl anslutna scenarier, påpekar vi att VANET är 0743-166X/07/$25.00
Dessutom gör den täta nätverkspartitionen och sammanslagningen på grund av den höga mobiliteten MANET routing protokollen baserade på endto-end anslutning ineffektiv i VANET-inställningarna REF.
On the Routing Problem in Disconnected Vehicular Ad-hoc Networks
{'venue': 'IEEE INFOCOM 2007 - 26th IEEE International Conference on Computer Communications', 'journal': 'IEEE INFOCOM 2007 - 26th IEEE International Conference on Computer Communications', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}