Protocolo de Comunicação em Grupo Confiável e de Tempo Real para Aplicações de Coordenação Veicular sobre Redes Veiculares Ad Hocs
Redes Veiculares Ad Hoc, Comunicação em Grupo, Tempo Real, Difusão Confiável, Sistemas Distribuídos
As redes veiculares ad hoc (VANETs, Vehicular Ad hoc Networks) constituem um tipo específico de redes móveis cujos nós são veículos capazes de enviar e receber mensagens diretamente entre si usando enlaces de comunicação sem fio, oportunizando a criação de diversas aplicações distribuídas sem a dependência de uma infraestrutura específica para a comunicação entre os veículos. Em ambiente urbanos e rodovias, as VANETs tem sido vista como uma oportunidade na construção de Sistemas de Transporte Inteligentes (ITS, Intelligent Transportation Systems), voltados não apenas para a melhoria da fluidez, segurança e bem-estar no trânsito, mas também na redução da emissão de poluentes. Todavia, muitas aplicações distribuídas para ITS requerem que grupos de veículos coordenem suas ações de forma consistente, confiável e com restrições temporais. Contudo, em VANETs constituídas em ambientes urbanos e rodovias, os veículos trafegam por vias que demarcam um padrão de mobilidade e que apresentam uma estrutura de comunicação altamente dinâmica. Portanto, as VANETs são propensas a mudanças constantes em sua topologia, desconexões frequentes na comunicação entre veículos e perdas de mensagens nos meios de comunicações. Por isso, atender aos requisitos de coordenação veicular em aplicações distribuídas de ITS baseado em VANETs é um desafio. Nesse contexto, este trabalho propõe o Protocolo para Comunicação Veicular Confiável Baseado em Blocos Causais (VCBP, Vehicular Causal Block Protocol) para dar suporte aos requisitos de coordenação veicular em aplicações distribuídas de ITS baseados em VANETs. O protocolo de comunicação em grupo proposto oferece facilidade na difusão de mensagens com garantias de entrega confiável, com restrições temporais e ordenação causal e total das mensagens. O VCBP foi implementado e avaliado em um ambiente de simulação de redes veiculares e o seu desempenho foi comparado com outros protocolos disponíveis na literatura. Os resultados mostram que o VCBP oferece mais garantias na entrega das mensagens, com uma taxa de entrega de mensagens semelhante ou superior às demais abordagens avaliadas.