Titelaufnahme

Titel
Dezentrale Protokollarchitektur für gesicherte Datenübertragung in VANETs mit Datenaggregation
Weitere Titel
Decentral Protocol Architecture for Data Dissemination in VANETs with Data Aggregation
AutorInnenSchober, Manuel
GutachterGöschka, Karl Michael
Erschienen2015
Datum der AbgabeJuni 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)VANET / Routing / Datenaggregation / QOS / QOI / Simulation / TIS / dezentral
Schlagwörter (EN)VANET / routing / data aggregation / QOS / QOI / simulation / TIS / decentral
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

VANETs sind zeitlich veränderliche, infrastrukturabhängige Ad-Hoc Netzwerke mit

einem groÿen Zukunftspotential. Diese Netzwerke gehören zur Übergruppe der Trac

Information Systems (TIS). In VANETs sollen von Sicherheits- über Unterhaltungsapplikationen verschiedenste Anwendungen möglich sein. Dies führt zu unbewältigbaren

Datenmengen und kann im schlimmsten Fall zu Funktionausfall führen. Es müssen

Mittel und Wege gefunden werden, um den Datenaufwand zu bewältigen. Ein eektiver Ansatz ist die Optimierung der Routingalgorithmen. Ein anderer Ansatz ist die

Verwendung von Datenaggregationsalgorithmen. Die Kombination beider Ansätze ermöglichen unbeschränktes Potential in der praktischen Anwendung. Es gilt eine Protokollarchitektur zu entwerfen, in der Routing von zeitsensiblen Daten für Sicherheitsanwendungen (Safety Messages) über weite Strecken möglich ist, wobei die gesamte

Datenmenge für die Übertragung komprimiert wird. Die Überprüfung der Qualität der

Daten wird durch die Verwendung von QOS (Quality of Service) & QOI (Quality of

Information) bereitgestellt, damit die Nutzdaten durch die Aggregation nicht zu stark

verfälscht werden.

Diese Arbeit kommt nach der Untersuchung verschiedenster Simulationsergebnisse der

Related Work zu dem Ergebnis, dass clusterbasierte, hierarchische Ansätze das Potential haben, die gewünschten Anforderungen zu erfüllen und die Verwendung eines

strengen, mathematischen Models zur Überprüfung der QOI gute praktische Ergebnisse

liefern kann. Es werden bereits entwickelte Protokollarchitekturen wie SOTIS, LEACH

und PEGASIS vorgestellt und besprochen. Des Weiteren wird auch ein Einblick in

die Schwierigkeiten und Hindernisse einer praktischen Simulation gewährt. Ergebnisse

zeigen, dass zukünftige VANETs in urbanen Gebieten auf einem dezentralen Ansatz

basieren sollten, um das Netzwerk im laufenden Betrieb zu entlasten und die Kommunikationskosten gering zu halten. Somit ist ein weiterer Grundstein für die zukünftige

Implementierung dieser Technologie gelegt.

Zusammenfassung (Englisch)

The combination of all types of vehicles with excessive network communication has

created a promising future for vehicular ad-hoc networks, short VANETs. The research

field, which is caused by this technology is simply huge and very complex.

VANETs are part of modern Traffic Information Systems (TIS). From safety over comfort, it is possible to run different sorts of applications in a such a network. The worst

thing to happen is a data overflow, which can cause heavy system failure. This sort of

behavior is not allowed in reliable safety applications, because it could lead to heavy

traffic misbehaviour and even accidents. A big wink to the future of the VANET technology is a combination of fast replying routing protocols and data aggregation algorithms. This combination leads to a highly dynamic ad-hoc traffic network with very

fast routed and compressed data packets. By adding a sort of mathematical QOS &

QOI borders, it is even possible to observe the quality of data which is defined in

accuracy and latency ot the information. This opens the gates for real-time safety applications with secured functionality.

After intense research of simulation results in Related Work, this paper comes to the

conclusion, that cluster-based, hierarchical routing protocols combined with data aggregation algorithms can highly improve the quality and latency of the gathered traffic

data. There are also already existing protocol architectures presented, like SOTIS,

LEACH and PEGASIS. A further conclusion is the fact, that future TIS should be build up with a decentral base to spread the used energy

level over the whole network and also to avoid external communication costs for mobile

radio systems like e.g. UMTS. The statements in this paper may be part of the key to

the future implementation of this technology.

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