Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE
Defesa de Dissertação de Mestrado Nº 1.954

Aluno: Henrique Júnior Jaques Pereira
Orientador: Prof. Kelvin Lopes Dias
Título: Mecanismo de Handoff Definido por Software com Suporte à Técnica de Multihoming para Redes Veiculares Heterogêneas
Data: 08/03/2021
Hora/Local: 14h – Virtual
Banca Examinadora:
Prof. Andson Marreiros Balieiro (UFPE / Centro de Informática)
Prof. José Jailton Henrique Ferreira Junior  (UFPA / Faculdade de Computação)
Prof. Kelvin Lopes Dias  (UFPE / Centro de Informática)


RESUMO:

As VANETs (Vehicular Ad Hoc Networks) são redes sem fio que visam suportar 
aplicações e serviços como entretenimento, controle de tráfego rodoviário e 
segurança para passageiros de veículos no âmbito dos Sistemas de Transporte 
Inteligente (ITS – Intelligent Transportation Systems) para as cidades 
inteligentes. As VANETs viabilizam processamento e comunicação direta entre 
veículos e com a infraestrutura de comunicação disposta ao longo das 
rodovias. Esta rede é altamente dinâmica tanto pelas características do 
meio sem fio quanto pela mobilidade dos veículos. Dessa forma, 
procedimentos efetivos de handoff ou handover, isto é, a transferência de 
conexão de uma sessão em andamento entre estações rádio-base, são de vital 
importância para a continuidade do fornecimento de conteúdo enquanto os 
veículos se locomovem. Logo, em razão da característica peculiar das 
VANETs, o gerenciamento de mobilidade é uma tarefa desafiadora em termos de 
garantias de QoS (Quality of Service) e QoE (Quality of Experience) para 
aplicações de tempo real e não real, sobretudo em ambientes de redes 
heterogêneas com diversas tecnologias de acesso sem fio (por exemplo, LTE e 
802.11p). Nesse contexto, esta dissertação propõe um mecanismo de handoff 
para cenários veiculares baseado em redes de acesso heterogêneas com o 
objetivo de assegurar requisitos de QoS e QoE exigidos por aplicações de 
tempo real e não real. A estratégia proposta aplica o AHP (Analytic 
Hierarchy Process) nas tomadas de decisões de handoff, levando em 
consideração parâmetros como: RSSI (Received Signal Strength Indication), 
velocidade e posição dos veículos e outras informações de contexto. O 
sistema proposto utiliza o paradigma SDN (Software Defined Networking) para 
viabilizar a programabilidade do plano de controle, particularmente, em 
relação ao procedimento de handoff, através da visão global da rede para 
aplicação das políticas de gerenciamento de mobilidade, com o controlador 
SDN posicionado na nuvem da operadora ou provedor de acesso da rede 
veicular. Ademais, a proposta aplica também a técnica de multihoming para 
garantir que o processo de transferência de conexão ocorra sem interrupções 
ou falhas, por meio da transmissão simultânea de pacotes das aplicações por 
múltiplos caminhos. Para a avaliação de desempenho e dos benefícios da 
proposta, as tecnologias IEEE 802.11p e LTE (Long Term Evolution), bem como 
o suporte SDN foram implementados em um modelo de simulação utilizando o 
simulador de eventos discretos OMNeT++ (Objective Modular Network Testbed 
in C++). Três aplicações foram consideradas nas avaliações: Navegação Web, 
além de VoIP (Voice over Internet Protocol) e streaming de vídeo, como 
aplicações de tempo real. Com base nas simulações realizadas, comparando a 
proposta com soluções tradicionais, os resultados indicam ganhos de 50% a 
99% em relação às métricas de QoS. Já em relação às métricas de QoE, a 
superioridade no desempenho obtido pela proposta chegou a 64%.

Palavras-chave: VANETs; Handoff; AHP; SDN; Multihoming

Comentários desativados