LOCATION-AWARE VEHICLE-TO-VEHICLE GAMING OVER VEHICULAR AD-HOC NETWORK (VANET). PhD thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF PhD_Thesis_Barakat_Maratha.pdf Download (6MB) | Preview

Arabic Abstract

استمرار ازدياد عدد المركبات فى نظام النقل يدعو الى تحسين سلامة المرور وكفاءة البنيه الاساسية لوسائل النقل بشكل عام. مع التقدم فى تكنولوجيا شبكة الاتصالات اللاسلكية، اصيحت التقنية الجديدة الناشئة ما تعرف باسم الشبكات المخصصة للمركبات (VANET) مجالا نشطا للبحث بسبب قدرتها العالية على تحسين سلامة امن الطرق، كفاءة حركة المرور وتوفير وسائل الراحة للسائقين والركاب على حدا سواء. هذه التقنية الجديده جلبت قوة الشبكات اللاسلكية الى السيارات بالسماح لهم بالاتصال لاسلكيا فيما بينهم او مع الوحدات المتوفره على جانب الطريق لتمكين مستقبلا واعدا الا وهو نظام النقل الذكي .(ITS) يعتبر VANETفئة فرعية لشبكة اقران الهاتف المحمول (MANET) مع وجود بعض السمات المميزة مثل التغير المستمر لهيكل الشبكات والسرعة العالية للسيارات VANET .توفر امكانية التواصل بين المركبات، حتى اذا كانت خارج نطاقها اللاسلكي، عن طريق مركبات وسطية (Multi-hop) وبروتوكول توجية الحزم .(Routing Protocol) يعتبر IEEE 802.11p المعيار اللاسلكى على طبقة MAC و PHY الموصى بها للاستخدام في ال VANET من اجل دعم تطبيقات الامن، ادارة مرور المركبات و ايضا تطبيقات التسلية. معظم البحوث فى هذا المجال تركز على التطبيقات المتعلقة بسلامة المرور، ونشر المعلومات. ولكن مع زيادة الطلب فى صناعة برمجيات الحاسوب خصيصا الالعاب عبر الانترنت(Online Gaming) ، واوقات الفراغ التي نقضيها فى المركبات اثناء التنقل والسفر، وكذلك توفر خدمة IEEE 802.11p مجانا، يدعو لدراسة جدوى نوع اخر من التطبيقات مثل ممارسة الالعاب عبر الانترنت في بيئة ال .VANET فى هذه الاطروحة، نركز اساسا على امكانية استخدام نوع جديد من التطبيقات الا وهى الالعاب عبر الانترنت على بيئة ال .VANET بما ان اداء الاتصال في بيئة ال VANET يعتمد بالدرجة االاساسية على كفاءة بروتوكولات التوجيه (Routing Protocols) ، لذلك قمنا اولا بدراسة تحليلية في امكانية استخدام بروتوكولات التوجية MANET (AODV, DSDV and DSR) في بيئة الVANET على طريق سريع باستخدام مضاهى الشبكة NCTUns 6.0 واستخدام افضل بروتوكول يناسب تطبيقات الالعاب عبر الانترنت من حيث التاخير. السبب الرئيسي في اختيار بروتوكولات التوجيه MANET لانها معتمدة من قبلInternet Engineering Task Force (IETF) وايضا توفر برامج المصدرفى الكثير من مضاهى الشبكات. ثانيا، قمنا بعرض مقترح لنمودج حركة المركبات التي تناسب الالعاب عبر الانترنت في بيئة ال VANET لظمان التواصل بين المركبات لاكبر فترة زمنية ممكنة. ايضا قمنا بتحسين اداء افضل بروتوكل تم اختيارة من المرحلة الاولى من حيث تقليل نسبة الحزم الضائعة .(Dropped Packets) اخيرا، تم تقييم سيناريوالالعاب عبرالانترنت في بيئة ال VANET باستخدام نمودج حركة المركبات المقترح وبروتوكول التوجية المحسن ومقارنتها بالبروتوكول ونمودج التنقل التقليدي. النتائج اوضحت ان نمودج التنقل المقترح و بروتوكول التوجية المحسن يمثل افضل اداء لتطبيقات الالعاب عبر الانترنت من حيث التاخير ونسبة الحزم الضائعة.

English Abstract

The continuous increase in the number of vehicles in the transportation system calls for an improvement of traffic safety and efficiency of the overall transportation infrastructure. With the recent advancement in wireless communication technologies, a new emerging technology known as VANET (Vehicular Ad-Hoc Network) has become an active research area due to its tremendous potential to improve vehicle and road safety, traffic efficiency, and convenience to both drivers and passengers. It brings the power of wireless networks to vehicles, allowing them to communicate among themselves or with roadside units to enable a promising future of Intelligent Transportation System (ITS). VANET is considered as a subclass of mobile Ad-hoc network (MANET) with some distinct challenging features of dynamic topology and fast vehicle speed. VANET provides multi-hop transmission to reach out of transmission range receivers through packet routing. IEEE 802.11p is the recommended MAC and PHY layer wireless standard for VANET to support safety, traffic management and infotainment applications. Most of the research contributions in this area have focused on safety-related applications and information dissemination. However, the increasing demand in the computer software industry more specifically the gaming and the idle time we spend in vehicles while traveling as well as the 802.11p being provided free of charge calls for seeking the feasibility of another type of applications such as online gaming over VANET. In this thesis, we mainly focus on the feasibility of a new type of applications namely online gaming over VANET. Since the performance of communication in VANET mainly depends on how well the underlying routing protocols being used, first we present an analytical study of implementing different MANET routing protocols (AODV, DSDV, and DSR) for VANET in a highway scenario using NCTUNS 6.0 network simulator. The rationale for selecting MANET routing protocols was because they are approved by the Internet Engineering Task Force (IETF) and their source code availability in many VANET simulators. Different simulation parameters have being evaluated to recommend the best routing protocol for online gaming. Secondly, we proposed our mobility model and an enhanced routing protocol to match the requirements of online gaming applications and its delay bounds. Finally, we evaluated our proposed scenario of online gaming with the proposed mobility model and enhanced routing protocol and compare it with the traditional MANET routing protocols in terms of throughput, end to end delay and Quality of Service (fewer packet drops). Our results indicate that the proposed mobility model and the enhanced routing protocol is very promising by keeping the delay and packet drops within the delay bounds of online gaming applications.

Item Type:	Thesis (PhD)
Subjects:	Computer Engineering
Department:	College of Computing and Mathematics > Computer Engineering
Committee Advisor:	Sheltami, Tareq
Committee Co-Advisor:	Mahmoud, Ashraf
Committee Members:	Elrabaa, Muhammad and El-Basuny, Tarek and Yang, Shuang-Hua
Depositing User:	MARATHA BA PRAVIN (g200903010)
Date Deposited:	10 Nov 2016 10:08
Last Modified:	01 Nov 2019 16:35
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140117