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Un Protocolo de Enrutamiento de Mensajes de Emergencia para una Mejora en la Gestión de Congestión en VANETs Híbridos RF/VLC

Autores: Hassan, Noha; Fernando, Xavier; Woungang, Isaac

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un Protocolo de Enrutamiento de Mensajes de Emergencia para una Mejora en la Gestión de Congestión en VANETs Híbridos RF/VLC


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Telecomunicaciones

Palabras clave

Incidentes de tráfico
VANET
Sistemas de Transporte Inteligente
Frecuencia de radio
Comunicaciones por Luz Visible
Mensajes de emergencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los incidentes de tráfico inesperados generan preocupaciones de seguridad y una intensa congestión en las redes viales urbanas abarrotadas. Los Sistemas de Transporte Inteligente (ITS) asistidos por redes vehiculares ad-hoc (VANET) tienen como objetivo mitigar estos riesgos mediante la difusión oportuna de mensajes de alerta. Sin embargo, los protocolos de enrutamiento móvil ad-hoc convencionales de frecuencia de radio (RF) son inadecuados para entornos dinámicos de VANET debido a la alta interferencia mutua, colisiones de paquetes, alta latencia de extremo a extremo por descubrimientos de rutas frecuentes y requisitos de balizamiento periódico. Afortunadamente, las Comunicaciones por Luz Visible (VLC) que están surgiendo rápidamente proporcionan conectividad complementaria de corto alcance con alta capacidad y baja interferencia. Este documento propone un protocolo de enrutamiento adaptativo eficiente para mensajes de emergencia en escenarios densos de VANET aprovechando un sistema híbrido RF/VLC. Cuando ocurre un incidente o congestión, el vehículo fuente difunde la información a los vehículos entrantes lo más rápido posible utilizando una combinación de redes de comunicación VLC y RF. Los relés de múltiples saltos extienden la conectividad si los enlaces directos están bloqueados. El área de cobertura se divide en zonas basadas en segmentos de carretera, intersecciones y flujos de tráfico. Las Unidades de Carretera (RSU) se asignan inteligentemente a las zonas y analizan los datos históricos de tráfico para caracterizar cada zona y decidir una estrategia de respuesta. También proponemos un esquema de detección de congestión que utiliza simulaciones de tráfico para prever los tiempos de desalojo bajo diferentes estrategias de respuesta. La estrategia con la puntuación más alta se selecciona en función de los impactos previstos en el tiempo de viaje, las emisiones y los niveles de estrés del conductor. El algoritmo propuesto utiliza de manera adaptativa la estrategia seleccionada para aliviar proactivamente la congestión prevista a través de un enrutamiento y control optimizados. En general, el protocolo maximiza la seguridad y la eficiencia durante emergencias al aprovechar el híbrido RF/VLC, incorporando pronósticos de congestión en tiempo real y re-enrutamiento dinámico en las estrategias de respuesta.

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