Ομαδική κάθετη διαπομπή με συσταδοποίηση σε οχηματικά δίκτυα ειδικού σκοπού

Abstract

Η σταδιακή εγκαθίδρυση των δικτύων 5ης γενιάς αναβαθμίζει το ρόλο και τη χρήση των οχηματικών δικτύων. Ένα περιβάλλον υψηλής κινητικότητας, πολλαπλών απαιτήσεων και πληθώρας συσκευών, καλείται να ενστερνίζεται τα υπάρχοντα μοντέλα διαχείρισης της κινητικότητας. Οχήματα με υψηλή κινητικότητα καλούνται να είναι πάντα συνδεδεμένα στο δίκτυο που ικανοποιεί τις υπηρεσίες τους με το βέλτιστο τρόπο. Όμως, αυτή η ανάγκη αυξάνεται ραγδαία, επιβαρύνοντας το δίκτυο με τη διαχείριση της σηματοδοσίας και τη συνεχόμενη παρακολούθηση των οχημάτων κατά τη διαπομπή τους. Κατά συνέπεια, κρίνεται απαραίτητη η σχεδίαση ενός μηχανισμού διαπομπής για τα οχηματικά δίκτυα 5ης γενιάς μαζί με τη χρήση αλγόριθμων συσταδοποίησης για την ομαδοποίηση τους. Στην παρούσα εργασία προτείνεται ένας αλγόριθμος συσταδοποίησης και εκλογής της κεφαλής της συστάδας μαζί με ένα αποδοτικό σχήμα κάθετης ομαδικής διαπομπής (Group Vertical Handover, GVHO) για την πλήρη εφαρμογή του. Το εκάστοτε σημείο πρόσβασης ομαδοποιεί σε συστάδες την ακτίνα κάλυψης του, όπου η κεφαλή αυτής, πληρώντας όλα τα απαραίτητα κριτήρια, είναι υπεύθυνη για διαδικασίες αρχικοποίησης, επιλογής επόμενου δικτύου και ολοκλήρωσης της διαπομπής. Τα μέλη της συστάδας ενημερώνονται για την επικείμενη διαπομπή από την κεφαλή αλλά και μεταξύ τους με αποτέλεσμα να εγκαθιδρύουν το νέο κανάλι επικοινωνίας για την ανταλλαγή πακέτων άνω και κάτω ζεύξης. Το προτεινόμενο σχήμα εφαρμόζεται σε μια αρχιτεκτονική οχηματικού δικτύου επόμενης γενιάς αποτελούμενο από δίκτυα Long Term Evolution Advanced (LTE-A) , IEEE 802.16 Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) macro και femto κυψέλες καθώς και IEEE 802.11p Wireless Access for Vehicular Environment (WAVE) Road Side Units (RSUs). Πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν πως η προτεινόμενη μέθοδος υπερισχύει των υπαρχόντων σχημάτων διαπομπής.