Evaluating the Effect of Satellite Communication on the Data Dissemination Protocol CAMFlooP in Areas with Limited Cellular Connectivity

Abstract

Dagens mobile nett har flere soner uten dekning, hvilket er synlig på sider som nperf.com. Biler som befinner seg i disse sonene kan derimot kommunisere med hverandre med lokale nettverk de oppretter. På denne måten kan nødmeldinger bli overført til andre biler, slik at de kan bli sendt over Internett raskere. Noen nødmeldinger er mer synlig enn andre, slik som et motorstopp. Andre bilister kan se et motorstopp, og selv velge å stoppe for å hjelpe til. Derimot er det ikke like lett å oppdage andre nødsituasjoner, hvor det raskeste alternativet kan være å fortsette å kjøre.Ved å bruke kommunikasjon mellom biler, kan man også sende meldinger som ikke er synlige for mennesker i andre biler uten kontekst.

Dersom man legger til satellitt-tilkobling i noen av bilene, kan man sørge for at noen biler alltid har dekning til å overføre slike nødmeldinger, selv om de befinner seg i en sone uten dekning. Ved bruk av teknologi som masse-sender meldinger til alle mulige bærere av meldingen, vil man oppnå en stor grad av dupliserte meldinger. Context-Aware Message Flooding Protocol (CAMFlooP), en protokoll utviklet på NTNU, kan sørge for raskere levering av meldingene, men samtidig redusere antall dupliserte leveranser. Denne masteroppgaven evaluerer hvorvidt satellitt-tilkobling i bilene påvirker leveringstiden på meldingene, og hvorvidt CAMFlooP er nødvendig for å redusere mengden duplikate meldinger som blir overført. Totalt sett leverer protokollen veldig bra, både når det gjelder leveringstid, og å redusere mengden dupliserte meldinger som blir overført.

Today's cellular networks have large dead spots where there is no connectivity, according to connectivity maps seen on websites such as nperf.com. When vehicles find themselves in a dead spot, they could communicate with each other, relaying emergency messages over satellite links. Some emergency messages might be more visible than others, like an engine failure. In these cases, other drivers might stop by and offer assistance to the unfortunate vehicle. However, using Vehicle-to-vehicle communication technology, messages can be transmitted between vehicles without human interaction, making all, including the non-visible emergency messages, available for message transmission by another vehicle. When some vehicles have satellite capabilities, emergency messages might be delivered much faster, compared to situations where the best carrier will deliver it once out of the dead spot.

Using protocols with flooding techniques, a lot of bandwidth is used for duplicate message transmission. Context-Aware Message Flooding Protocol (CAMFlooP) on the other hand, is a protocol designed to reduce duplicate deliveries. In this thesis, CAMFlooP is evaluated when satellite capabilities are added to some of the vehicles in the simulation. Message delivery time improvement, as well as transmission duplication is considered, where it is seen that the CAMFlooP protocol performs very well.