Date of Award

Summer 5-2015

Document Type

Dissertation

Degree Name

Doctor of Philosophy (PhD)

Department

Networking

First Advisor

Dr. Abderrahmane Lakas

Second Advisor

Prof. Liren Zhang

Third Advisor

Prof. Khaled Shuaib

Abstract

Vehicular Ad hoc Networks (VANETs) aim at improving road safety and travel comfort, by providing self-organizing environments to disseminate traffic data, without requiring fixed infrastructure or centralized administration. Since traffic data is of public interest and usually benefit a group of users rather than a specific individual, it is more appropriate to rely on broadcasting for data dissemination in VANETs. However, broadcasting under dense networks suffers from high percentage of data redundancy that wastes the limited radio channel bandwidth. Moreover, packet collisions may lead to the broadcast storm problem when large number of vehicles in the same vicinity rebroadcast nearly simultaneously. The broadcast storm problem is still challenging in the context of VANET, due to the rapid changes in the network topology, which are difficult to predict and manage. Existing solutions either do not scale well under high density scenarios, or require extra communication overhead to estimate traffic density, so as to manage data dissemination accordingly. In this dissertation, we specifically aim at providing an efficient solution for the broadcast storm problem in VANETs, in order to support different types of applications. A novel approach is developed to provide scalable broadcast without extra communication overhead, by relying on traffic regime estimation using speed data. We theoretically validate the utilization of speed instead of the density to estimate traffic flow. The results of simulating our approach under different density scenarios show its efficiency in providing scalable multi-hop data dissemination for VANETs.

Comments

يعتبر النشر الإذاعي ) Broadcasting ( في شبكات المركبات الطريقة الأنسب لتوزيع المعلومات، وذلك لعدم خصوصية تلك المعلومات وعموم فائدتها للمركبات المشاركة. وعلى الرغم من ذلك، يواجه هذا النوع من النشر ما يعرف بمشكلة عاصفة البث ) Broadcast Storm (، والتي تسببها الزيادة في نسبة المعلومات المشاركة، خصوصا في حالات الكثافة العالية عند الازدحام المروري. وفي إطار البحث في هذا المجال، لا تزال الطرق المقترحة تواجه تحديا في التغلب عليها دون الحاجة إلى عبء اتصال إضافي، بحيث تتمكن من تخفيض نسبة الفائض في المعلومات مع المحافظة على تحقيق التغطية المطلوبة. تهدف هذه الأطروحة أساسا إلى اقتراح طريقة جديدة لنشر المعلومات في شبكات المركبات متعددة النواقل (Multi-hop Vehicular Ad hoc Networks) ، حيث تعالج مشكلة عاصفة البث بطريقة فعالة تختلف عن الحلول المقترحة لها، إذ تعاني هذه الحلول من إحدى المشكلتين التاليتين: فهي إما تتطلب عبئا إضافيا من مشاركة المعلومات مع المركبات المجاورة، أو أنها لا تعمل بكفاءة في حالات السعات العالية. تعتمد الطريقة التي طورناها في هذه الأطروحة على كشف مستوى الازدحام المروري بشكل أوتوماتيكي من أجل ملاءمة مختلف الحالات وخصوصا السعات العالية، بالاعتماد على معلومات محلية دون الحاجة إلى عبء اتصال إضافي. وتشير النتائج المنشورة في هذه الأطروحة إلى فاعلية هذه الطريقة، إذ تحقق انخفاضا ملحوظا في نسبة الزيادة في المعلومات مع الحفاظ على تغطية كاملة أو شبه كاملة.

Download

Share

COinS