BUSP: um protocolo adaptado para uma rede de monitoramento de dados utilizando transporte urbano

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Cordeiro, Rafael
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25668
Resumo: This dissertation presents a mobility model designed through the use of trace for the movement of public transport buses in the city of Curitiba-PR, in order to represent all urban public transport in the city. The built model offers conditions for assessing the capacity of the environment as a platform for the construction of a VDTN, as well as the improvement of routing protocols, in order to take advantage of the characteristics inherent to the scenario. The work also presents two proposals for forwarding messages tested with the mobility model, through modifications of the Spray and Wait protocol. The proposals, named BUSPv15 and BUSPv16, are based on a preclassification of public transport vehicles according to their logical proximity to the destination, in order to prioritize the transmission of messages to buses that have a better class. In order to reduce latency in the delivery of messages, the sending queue starts to be sorted prioritizing the most recently generated messages and therefore less likely to have already been delivered. In order to further reduce the overhead, BUSPv16 implements a technique in the transmitting node, deleting its copies of the message as soon as it is transmitted to a better class node. Then, the proposals were evaluated and compared to the classic protocols Epidemic, ProPHET and Spray and Wait through simulations performed in the simulator software The One, using the mobility model created from real scenario and a traffic model for monitoring applications. The results obtained are analyzed and interpreted with the aid of heat maps, demonstrating the feasibility of using the mobility of urban public transport vehicles in the city to transport information. The results also indicate that the BUSPv15 protocol presented the best delivery ratios, when compared to the other protocols, with latency and overload values below the Epidemic and ProPHET protocols. The results regarding the overload of the BUSPv16 protocol are the best among all protocols, demonstrating the gains of the proposed strategy, maintaining better values of delivery rate and latency than the classic protocols in most simulated scenarios.
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The work also presents two proposals for forwarding messages tested with the mobility model, through modifications of the Spray and Wait protocol. The proposals, named BUSPv15 and BUSPv16, are based on a preclassification of public transport vehicles according to their logical proximity to the destination, in order to prioritize the transmission of messages to buses that have a better class. In order to reduce latency in the delivery of messages, the sending queue starts to be sorted prioritizing the most recently generated messages and therefore less likely to have already been delivered. In order to further reduce the overhead, BUSPv16 implements a technique in the transmitting node, deleting its copies of the message as soon as it is transmitted to a better class node. Then, the proposals were evaluated and compared to the classic protocols Epidemic, ProPHET and Spray and Wait through simulations performed in the simulator software The One, using the mobility model created from real scenario and a traffic model for monitoring applications. The results obtained are analyzed and interpreted with the aid of heat maps, demonstrating the feasibility of using the mobility of urban public transport vehicles in the city to transport information. The results also indicate that the BUSPv15 protocol presented the best delivery ratios, when compared to the other protocols, with latency and overload values below the Epidemic and ProPHET protocols. The results regarding the overload of the BUSPv16 protocol are the best among all protocols, demonstrating the gains of the proposed strategy, maintaining better values of delivery rate and latency than the classic protocols in most simulated scenarios.Esta dissertação apresenta um modelo de mobilidade projetado através da utilização de traços reais de movimentação dos ônibus do transporte coletivo da cidade de Curitiba-PR, de forma a representar todo o transporte público urbano do município. O modelo construído oferece condições de avaliação da capacidade do ambiente como plataforma para a construção de uma rede veicular tolerante a atrasos e desconexões, bem como o aprimoramento de protocolos de roteamento, com o objetivo de aproveitar as características inerentes ao cenário. O trabalho introduz ainda duas propostas de encaminhamento de mensagens testadas com o modelo de mobilidade apresentado, através de modificações do protocolo Spray and Wait. As propostas, nomeadas como BUSPv15 e BUSPv16, são baseadas em uma pré-classificação dos veículos do transporte coletivo de acordo com sua proximidade lógica com o destino, com o objetivo de priorizar a transmissão das mensagens para os ônibus que apresentam uma menor proximidade. Para diminuir a latência na entrega das mensagens, a fila de envio passa a ser ordenada priorizando as mensagens geradas mais recentemente, e que, portanto, apresentam menor probabilidade de já terem sido entregues. Com o objetivo de reduzir ainda mais a sobrecarga, o BUSPv16 implementa uma técnica em que o nó transmissor apaga suas cópias da mensagem assim que a mesma é transmitida para um nó de melhor classe. Na sequência, as propostas foram avaliadas e comparadas aos protocolos clássicos Epidêmico, ProPHET e Spray and Wait original através de simulações executadas no The One, utilizando o modelo de mobilidade criado a partir de traços reais e um modelo de tráfego voltado para aplicações de monitoramento. Os resultados obtidos são analisados e interpretados com o auxílio de mapas de calor, demonstrando a viabilidade da utilização da mobilidade dos veículos do transporte público urbano da cidade para o transporte de informações. Os resultados indicam ainda que a proposta BUSPv15 apresentou as melhores taxas de entrega, quando comparada aos demais protocolos, com valores de latência e sobrecarga abaixo dos protocolos Epidêmico e ProPHET. Os resultados referentes à sobrecarga do BUSPv16 são os melhores dentre todos os protocolos, demonstrando os ganhos da estratégia proposta, mantendo os valores de taxa de entrega e latência melhores que os protocolos clássicos na maioria dos cenários simulados.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRFonseca, Anelise Munarettohttps://orcid.org/0000-0002-0182-7128http://lattes.cnpq.br/4992303457891284Fonseca, Mauro Sergio Pereirahttp://orcid.org/0000-0003-1604-0915http://lattes.cnpq.br/6534637358360971Fonseca, Anelise Munarettohttps://orcid.org/0000-0002-0182-7128http://lattes.cnpq.br/4992303457891284Pigatto, Daniel Fernandohttps://orcid.org/0000-0001-8528-7407http://lattes.cnpq.br/4624030380501998Rubinstein, Marcelo Goncalveshttps://orcid.org/0000-0002-2509-4010http://lattes.cnpq.br/2787725227134746Fonseca, Mauro Sergio Pereirahttp://orcid.org/0000-0003-1604-0915http://lattes.cnpq.br/6534637358360971Cordeiro, Rafael2021-08-05T18:33:21Z2021-08-05T18:33:21Z2021-05-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCORDEIRO, Rafael. BUSP: um protocolo adaptado para uma rede de monitoramento de dados utilizando transporte urbano. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25668porhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2021-08-06T06:06:31Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/25668Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2021-08-06T06:06:31Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
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