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Conditional Transmissions: Performance Study of a New Communication Strategy in VANET

Conditional Transmissions: Performance Study of a New Communication Strategy in VANET. Ducourthial, B.; Khaled, Y.; Shawky, M.; Vehicular Technology, IEEE Transactions on Volume 56, Issue 6 , Part 1, Nov. 2007. 指導教授：郭文興 老師 學生：楊舒智. Abstract. 在 VANET 的傳輸上，如果節點密度高，維持路由正常運作和發現新路由相對比較困難。

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Presentation Transcript

  1. Conditional Transmissions: Performance Study of a New Communication Strategy in VANET Ducourthial, B.; Khaled, Y.; Shawky, M.;Vehicular Technology, IEEE Transactions onVolume 56,Issue 6, Part 1, Nov. 2007 指導教授：郭文興 老師 學生：楊舒智

  2. Abstract • 在VANET的傳輸上，如果節點密度高，維持路由正常運作和發現新路由相對比較困難。 • 在這篇paper中，他們提出一個能夠運用在高密度網路中的一種方法，它是一種基於條件的傳輸。 • 訊息在重傳和重接的時候使用一些條件來代替傳輸位址(或位置)。

  3. 目錄 • INTRODUCTION • NEW APPROACH FOR VANET • Avoiding the Addresses • Path Maintenance • Conditional Transmission • CONDITIONAL-TRANSMISSION TECHNIQUE • Principle • Useful Conditions • Performance Discussion • Implementation

  4. 目錄 • PERFORMANCE STUDY • Simulation Methodology • Single Convoy • Convoy With Stopped Vehicles • Crossing Convoys • Perpendicular Crossing Convoys • Conclusions on the Simulations • CONCLUSION

  5. INTRODUCTION • 很多研究已經針對ad hoc節點移動的問題設計了一些路由演算法，大致上可以分類為：OLSR(預測性的演算法)、AODV(反應性的演算法)、LBM & GAMER (geocast演算法)。 • 當網路環境的移動性增加的時候，就會需要更多的控制訊息。 • 這篇paper介紹了條件傳輸，但是焦點主要是放在探討它們的性能評估。

  6. NEW APPROACH FOR VANETA. Avoiding the Addresses • 動態的網路環境下，節點可以透過他們的ID或是條件而被指定和標明。 • 在我們的觀點中，使用網路的位址來代表節點是冒險的，除了有隱私方面的問題，在高動態的網路環境下，要管理節點的位置也相對困難。 • 為了解決這方面的問題，我們使用條件來代替網路位址，用路徑維持代替傳統的單點傳播，並且用條件傳輸來取代群播。

  7. NEW APPROACH FOR VANETB. Path Maintenance • 路徑維持的問題在於保持路由的正常運作而不斷線，當傳輸啟動之後，有時候可能因為道路上有一些預料之外的事件發生，造成跳躍次數的變化。但路徑仍然必須維持在合理的長度範圍內，並且維持通訊的能力。 • 過程中不需要位址，而傳輸可以利用ID簡單的在鄰居之間維持傳輸。如果路徑長度規律的增加，則最後一個中繼的節點可以推測出下一個跳躍的節點而不需要位置和位址。

  8. NEW APPROACH FOR VANETC. Conditional Transmission • 條件傳輸中，我們藉由包含在訊息中的條件來選擇中繼的節點，訊息只會通過滿足條件的節點。 • 條件傳輸的另一個重要特性就是轉傳的判定以接收端為主。每個鄰居(接收端/中繼節點)自行決定是否要幫忙發送端進行轉傳。 接收端1(條件不符，無視) 條件不符，無視 發送端 接收端2(條件符合，轉變成發送端) 條件符合，轉變成發送端 接收端3(條件不符，無視) 條件不符，無視

  9. CONDITIONAL-RANSMISSION TECHNIQUEA. Principle • 訊息傳輸有兩個條件，稱為upward condition (CUP)和forward condition (CFW)。當一個節點接收一個訊息時，如果滿足CUP的條件，它將成功通過應用層，而如果CFW的條件滿足，它就會幫它的鄰居轉發。

  10. CONDITIONAL-RANSMISSION TECHNIQUEB. Useful Conditions • 為了準確的估算這些條件，它們發展一個特殊的軌道匹配演算法，使自己適應於道路的直線性質。

  11. CONDITIONAL-RANSMISSION TECHNIQUEC. Performance Discussion • Control Overhead: header比先前的一些著名的路由協定來的大，而control message比先前的一些路由協定來的少。 • Processing Time: 車輛之間無線通訊，一個太短的IPG ( interpackage gap)會帶來較差的傳輸量，因為它會導致許多的碰撞[8]。 • Collisions: 這裡考慮到先前提到可能會有多個接收端同時符合條件並且一起轉傳造成碰撞的情形。為了解決這個問題，可以加入亂數條件。例如在CFW中再加入一個條件，每個節點在傳輸之前等待一小段隨機的時間，而且這段時間並不會影響性能，因為系統本來就需要一段適當的IPG。

  12. PERFORMANCE STUDYA. Simulation Methodology • 道路交通情境： 我們考慮了4種容易了解的情境。並且在有無紅綠燈或在周圍有無停止車輛的情況下互相對照。

  13. PERFORMANCE STUDYA. Simulation Methodology

  14. PERFORMANCE STUDYA. Simulation Methodology • 模擬規劃： 他們選了幾個代表性的路由協定來做比較：本篇的條件傳輸(HOP)、(OLSR和fast OLSR)都是屬於預測型的協定，還有反應型的協定(AODV)，還有兩個geocast的協定(LBM和GAMER)。在我們的情境中，OLSR通常都和GPSR的方法選擇一樣的next hop，而所有車輛的傳輸範圍都是250m，並且設定最後一輛車必須接收封包。 • 測量: 我們考慮兩種性能分析的準則，第一種是端對端的延遲(第一輛車丟出第一個封包到最後一輛車接到第一個封包為止所花的時間)，第二種是封包傳輸成功率(在這裡指的是最後一輛車總共成功接收的封包數佔第一輛車總共丟出的封包數的比例)。

  15. PERFORMANCE STUDYB. Single Convoy

  16. PERFORMANCE STUDYB. Single Convoy

  17. PERFORMANCE STUDYC. Convoy With Stopped Vehicles

  18. PERFORMANCE STUDYD. Crossing Convoys

  19. PERFORMANCE STUDYE. Perpendicular Crossing Convoys

  20. CONCLUSION • VANET在先前的研究中，各種的路由協定在動態的網路中對於路由表的發現、建立、維持，都具有相當的挑戰。 • 為了對應這些效應，這篇paper裡面提出一個有附加條件的傳輸方法。訊息夾帶著一些條件來傳送和接收。 • 條件傳輸的第一個封包的端對端延遲非常的短，並且不會受到交通狀況的影響。除此之外，端對端的資料接收成功率也不會受到交通動態的影響。 • 模擬的結果顯示，預測性的路由協定(例如OLSR和fast OLSR)效能比較差，因為路由表需要更新；反應性的路由協定(例如AODV)的性能較好，但是會受到妨礙的車輛所影響； geocast 路由協定(例如LBM和GAMER)，它並沒有辦法有效的傳輸到一個高速移動的節點。

  21. REFERENCES

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