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Maestria y Doctorado en Ciencias en Ingenieria y Tecnologias Computacionales

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Tesis "Plataforma Móvil para Evaluación de Esquemas de Diseminación de Mensajes en VANETs Mediante Dispositivos Móviles Inteligentes"

Sustentante: Carlos Alfredo Leyva Vázquez
Directores: Dr. Hiram Galeana Zapién, Dr. Javier Rubio Loyola
Sinodales: Dr. Miguel Morales Sandoval, Dr. Edwyn Javier Aldana Bobadilla

Resumen:

Las redes vehiculares ad-hoc (VANETs) son una tecnología de comunicación que permite efectuar transmisiones entre vehículos para intercambiar información de contexto, la cual puede ser utilizada por aplicaciones de tránsito vehicular o de entretenimiento. Un requerimiento clave de las VANETs consiste en garantizar la diseminación eficiente y segura de mensajes desde un nodo origen hacia una zona de relevancia, lo cual se realiza mediante la implementación de protocolos de la capa de red. Para el diseño de protocolos de diseminación de mensajes, la comunidad científica se ha apoyado mayormente en software de simulación, el cual, de manera general modela las condiciones del canal de comunicación, rangos de cobertura, etc. Sin embargo, el modelado de las  características del entorno limita el estudio y análisis de los protocolos de diseminación de mensajes en condiciones normales de operación con las características físicas del entorno. Por lo anterior, es necesario contar con una herramienta que permita validar protocolos de diseminación en escenarios reales. En vista de lo anterior, en este trabajo de tesis se presenta el diseño e implementación de una plataforma móvil para la validación de esquemas de diseminación de mensajes en VANETs. La plataforma consta de tres características principales para el despliegue y análisis de las funcionalidades requeridas por un protocolo de diseminación \textit{broadcast} basado en ubicación: a) adquisición y procesamiento de información de ubicación, lo cual se logra incorporando un receptor GPS conectado vía Bluetooth a los dispositivos móviles para mejorar la precisión de los protocolos; b) gestión de paquetes, lo cual se habilita mediante la incorporación de políticas de agregación, así como de un esquema de seguridad para garantizar la validez de los nodos en la VANET mediante firmas digitales; c) comunicación inalámbrica, con lo cual se habilita la creación, conexión, y transmisión de mensajes entre nodos de una red ad-hoc. Esta plataforma ha sido validada con ayuda de dispositivos móviles inteligentes con un protocolo de diseminación de mensajes basado en ubicación. A diferencia de otros trabajos donde se analiza el comportamiento de protocolos de diseminación de mensajes mediante simulación, en este trabajo de tesis se ha hecho en análisis del protocolo mediante experimentación realizada en escenarios reales, cuantificando su rendimiento en términos de pérdida de paquetes y retardo en las transmisiones. Mediante la experimentación se ha comprobado que es posible mejorar el desempeño de un protocolo de diseminación basado en ubicación mediante un receptor GPS externo de altas prestaciones, con lo cual se abre la posibilidad de analizar características prácticas de los protocolos de diseminación de mensajes basados en ubicación que serían solamente estimadas en un análisis bajo entornos de simulación. De igual manera, se abre la posibilidad de analizar y diseñar nuevos protocolos de diseminación de mensajes basados en ubicación previo a su implementación y despliegue.

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