Author(s): Neves, Filipe Manuel Almeida
Date: 2011
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10773/7858
Origin: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Subject(s): Engenharia electrónica; Sistemas de comunicação - Veículos; Sistemas de comunicação móveis; Sistemas de posicionamento global
Com o crescente interesse nas potencialidades da comunicação entre veículos, muitos trabalhos foram desenvolvidos de forma a testar-se quais as potencialidades das Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs), bem como estudar possíveis soluções para problemas que possam existir. Portanto, é importante conhecer as suas limitações, de modo a que seja possível verificar de que forma estas poderão ajudar e melhorar a experiência dos utilizadores e a eficiência global das comunicações veículo-veículo e veículo-estrada. No entanto, a maioria dos trabalhos desenvolvidos foram realizados com poucos veículos ou sem a utilização da norma IEEE 802.11p (específica das redes veiculares). O projecto DRIVE-IN surge para colmatar os problemas referidos anteriormente, distinguindo-se dos trabalhos já realizados por pretender criar uma testbed em escala real na cidade do Porto, com cerca de 465 táxis, utilizando, para tal, a norma IEEE 802.11p. O presente trabalho propõe-se a estudar e a avaliar o desempenho das redes veiculares em situações do mundo real. Este documento é composto pelo desenvolvimento do software necessário à realização dos vários cenários e, numa fase posterior, são apresentados e discutidos os resultados obtidos, assim como são apresentadas as conclusões de todo o trabalho elaborado. Os cenários incluídos incorporam situações de linha de vista (alcance máximo e desempenho da transmissão em velocidades relativas), situações sem linha de vista (intersecções), bem como alguns testes de situações mais específicas, como é o caso do desempenho das comunicações em túneis ou em viadutos. Por fim, avaliam-se as possíveis melhorias das comunicações com a instalação de infra-estruturas ao longo das estradas e testam-se as potencialidades destas redes para serviços mais exigentes, como a transmissão de vídeo. Através dos resultados obtidos verificou-se que os veículos com linha de vista podem ter comunicação a uma distância de 1km, enquanto que, sem linha de vista, o alcance das comunicações diminuiu para a ordem das centenas de metros (suficiente para permitir comunicações de segurança e de cooperação numa aproximação a um cruzamento). Observou-se também que a transmissão entre veículos a diferentes velocidades relativas não diminui o desempenho (até 100 km/h). Além disso, verificou-se que era possível haver uma boa comunicação nos viadutos, e que as comunicações dentro dos túneis analisados têm ainda um melhor desempenho do que comunicações em linha de vista. Por fim, concluiu-se que a transmissão de vídeo é possível e com atrasos desprezáveis e que, de facto, a existência de infra-estruturas nas estradas, ligadas entre si, melhoram significativamente as comunicações entre os veículos.
With the growing interest of the potential of communication between vehicles, several studies have been developed to evaluate the potentials of Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs) and study possible solutions to problems that may exist. Therefore, it is important to know their limitations in order to verify how vehicular networks can help to improve the user experience and overall efficiency of the communications of vehicles and road. However, most of the works developed were done with few vehicles or without a fully-compliant version of the IEEE standard 802.11p. The DRIVE-IN project appears to address the problems mentioned above. It differs from the work already done by planning a large-scale testbed in Porto, with about 465 taxis, using IEEE standard 802.11p. This document proposes the evaluation of the performance of vehicular networks in real-world situations. This Dissertation starts by explaining the software necessary to achieve the results of the various scenarios and, at a later stage, the results obtained are shown and discussed and a conclusion of all the work is made. The scenarios included comprise situations of line-of-sight (maximum range and performance at relative velocities), non-line-of-sight (intersections) and tests in specific situations (performance of communications in tunnels and in viaducts). Finally, we assessed the improvement in communications created by placing infrastructure points along the roads and tested the potential of networks for more stringent services, such as streaming video. Through the results obtained it was verified that, in vehicles with line-of-sight, the communication range can reach values larger than 1km, whereas in nolight- of-sight scenarios the communication range decreased to values in the order of hundred meters (in urban scenarios, these values are sufficient to enable the control communication and cooperation between vehicles approaching the intersection). It was also observed that the transmission between vehicles at different speeds does not reduce the performance (up to 100 km/h). Moreover, it was shown that it is possible to have a good communication in viaducts, and that communications in considered tunnels have a better performance than line-of-sight communications. Finally, it was concluded that the video can be transmitted with negligible delays and the existence of inter-connected infrastructures along the roads significantly enhance communications between vehicles.
