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Car to roadside communication: Simulation of routing protocols and analysis of service deployment

 
: Neumeyer, Peter
: Stork, Burkhard; Klever, Nik; Jiru, Josef

Augsburg, 2010, 153 pp.
Augsburg, Hochschule, Master Thesis, 2010
English
Master Thesis
Fraunhofer ESK ()
Ad-Hoc; Car-to-x; 802.11P; service; Car2X

Abstract
Der nächste große Entwicklungschritt für zukünftige Automobile ist die Interkonnektivität untereinander und mit der Umgebung mit Hilfe von drahtlosen Technologien. Das Ziel ist die Erhöhung der Verkehrssicherheit, die Optimierung des Verkehrsflusses und die Verbesserung des Fahrkomforts. Diese technische Entwicklung stellt neue Anforderungen an die Datenverarbeitung. Vor allem Routingprotokolle für drahtlose Ad-hoc Netze stehen vor der Herausforderung ihre Stärken in Netzen mit hoher Mobilität unter Beweis zu stellen. Weiterhin müssen Dienste im Netzwerk unter Beachtung der begrenzten Resourcen verteilt und bereitgestellt werden. Der Fokus dieser Arbeit richtet sich auf verfügbare Ad-hoc Routingprotokolle und Konzepte für die Verteilung der Dienste im Netzwerk. Zu Beginn wird der neue drahtlose Standard 802.11p für den Einsatz in automobilen Netzen vorgestellt und eine Einführung in Routingtechniken und –protokolle gegeben. In einem nächsten Schritt werden verschiedene Dienstverteilungsstrategien erarbeitet um daraus ein "Service Discovery and Deployment Protocol" abzuleiten. Ein programmierter Simulator soll es ermöglichen das Protokoll unter verschiedenen Bedingungen und Einflüssen testen zu können. Zuletzt werden verschiedene Kombinationen aus pro- und reaktiven Protokollen und Dienstverteilungsstrategien aufzeigen welches die bestmögliche Strategie ist um hohe Durchsatzraten und geringen Overhead und Delay zu erreichen. Hier zeigt sich, dass das reaktive Routingprotokoll DYMO mit einer drei-Hop Dienstverteilung die besten Ergebnisse erzielt.

 

The next development step for future automobiles is interconnectivity amongst each other and the environment by means of wireless communications. The pursued goal behind it is to enhance traffic safety, optimize traffic flow and improve the driving comfort. With these technical improvements in mind, new requirements concerning the data processing evolve. Especially wireless ad-hoc routing protocols are faced with highly mobile networks that challenge their abilities on fast adaption and performance. Furthermore, offered application services need to be deployed throughout the network without using up too many resources.
This thesis focuses on available ad-hoc routing protocols and concepts for a suitable service deployment. At first, the new 802.11p wireless standard is introduced and available routing protocols are reviewed with emphasis on adhoc routing. As a next step different service deployment strategies are discussed and deduced into a "Service Discovery and Deployment Protocol". A simulator shall enable testing of the protocol in different environments. Final network simulations of a pro- and reactive routing protocol combined with two deployment strategies show that DYMO and a three hop service deployment deliver the best results du to the low overhead, high throughput and because of the ability to rapidly react to topology changes.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-125224.html