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http://hdl.handle.net/1843/83497| Tipo: | Tese |
| Título: | Mobility trace analysis in the design of vehicular networks |
| Autor(es): | Clayson Sandro Francisco de Sousa Celes |
| primer Tutor: | Antonio Alfredo Ferreira Loureiro |
| primer Co-tutor: | Azzedine Boukerche |
| primer miembro del tribunal : | Cheng Li |
| Segundo miembro del tribunal: | Sharief Oteafy |
| Tercer miembro del tribunal: | Iluju Kiringa |
| Cuarto miembro del tribunal: | Paria Shirani |
| Resumen: | Vehicular networks have emerged as a promising technology for efficient data communication in transportation systems and smart cities. At the same time, the popularization of devices with attached sensors has allowed obtaining a large volume of data with spa- tiotemporal information from different entities. In this sense, we face a significant amount of vehicular mobility data (mobility traces) being recorded. Those traces provide unprecedented opportunities to understand the dynamics of vehicular mobility and provide data-driven solutions. For instance, we can observe the nature of the network topology or propose routing protocols by looking at the historical movements of vehicles in a city. In this work, we delve into the practical applications of mobility traces in the design of vehicular networks. We start by identifying the key characteristics of publicly available vehicular mobility traces, using a list of criteria and performing a characterization. We also address the issue of inconsistencies in traces, proposing two solutions that not only repair these inconsistencies but also demonstrate their impact on the design of vehicular networks. Additionally, we propose two frameworks for generating high-quality bus mobility traces, which can be invaluable in simulating vehicular networks and urban mobility studies. Moreover, we aim to identify the peculiarities of the vehicular network topology obtained from real-world mobility traces. To this end, we perform several analyses showing the strengths and weaknesses of these approaches that consider a dynamic network standpoint. We reveal and model how mobility dynamics impact vehicular networks composed of buses and the formation of vehicular clouds. Last but not least, we develop routing protocols that consider characteristics extracted from vehicle mobility in the message-routing process on the network. Through simulations based on realistic mobility traces, we show the applicability and viability of these protocols in terms of latency, delivery rate, and overhead. |
| Abstract: | As redes veiculares surgiram como uma tecnologia promissora para comunicação eficiente de dados em sistemas de transporte e cidades inteligentes. Ao mesmo tempo, a popularização de dispositivos com sensores acoplados permitiu a obtenção de um grande volume de dados com informações espaço temporais provenientes de diferentes entidades. Nesse contexto, enfrentamos uma quantidade significativa de dados de mobilidade veicular (rastros de mobilidade) sendo registrada. Esses rastros fornecem oportunidades sem precedentes para entender a dinâmica da mobilidade veicular e desenvolver soluções baseadas em dados. Por exemplo, é possível observar a natureza da topologia da rede ou propor protocolos de roteamento analisando os movimentos históricos de veículos em uma cidade. Neste trabalho, exploramos as aplicações práticas de rastros de mobilidade no design de redes veiculares. Começamos identificando as principais características de rastros de mobilidade veicular publicamente disponíveis, utilizando uma lista de critérios e realizando uma caracterização. Também abordamos a questão de inconsistências nesses rastros, propondo duas soluções que não apenas corrigem essas inconsistências, mas também demonstram seu impacto no design de redes veiculares. Adicionalmente, propomos dois frameworks para gerar rastros de mobilidade de ônibus de alta qualidade, os quais podem ser inestimáveis na simulação de redes veiculares e em estudos de mobilidade urbana. Além disso, buscamos identificar as peculiaridades da topologia de redes veiculares obtidas a partir de rastros de mobilidade do mundo real. Para isso, realizamos várias análises que mostram os pontos fortes e fracos de abordagens que consideram a perspectiva dinâmica da rede. Revelamos e modelamos como a dinâmica da mobilidade impacta redes veiculares compostas por ônibus e a formação de nuvens veiculares. Por fim, desenvolvemos protocolos de roteamento que consideram características extraídas da mobilidade dos veículos no processo de roteamento de mensagens na rede. Por meio de simulações baseadas em rastros de mobilidade realistas, mostramos a aplicabilidade e viabilidade desses protocolos em termos de latência, taxa de entrega e sobrecarga. |
| Asunto: | Computação – Teses Redes ad hoc veiculares (Redes de computadores) - Teses Mobiblidade urbana – Teses Mineração de dados (Computação) – Teses Cidades Inteligentes – Teses |
| Idioma: | eng |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Departamento: | ICEX - INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS |
| Curso: | Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/83497 |
| Fecha del documento: | 23-oct-2024 |
| Aparece en las colecciones: | Teses de Doutorado |
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