Motivation für diese Arbeit ist die Herausforderung, unter den beschriebenen Rahmenbedingungen Applikationen zu realisieren, für die ein Datenaustausch zwischen dedizierten Knoten über ein längeres Zeitintervall charakteristisch ist. Anwendungen dieser Domäne, die hohe Anforderungen an die Verbindungsverfügbarkeit stellen, wurden im Zusammenhang mit drahtlosen Ad-hoc-Netzen im Straßenverkehr bisher noch nicht eingehend erforscht. Im Anschluss an Untersuchungen grundlegender Aspekte der Kommunikation zwischen Fahrzeugen wird im Haupteil dieser Arbeit exemplarisch ein Szenario detaillierter analysiert, in dem mobile Stationen Daten von einem stationären Server abrufen. Der Server hat die Aufgabe, konkurrierende Anfragen vorbeifahrender Fahrzeuge möglichst effizient zu bedienen. Unter effizienter Bedienung wird in diesem Kontext nicht nur die Verfolgung individueller Ziele, beispielsweise die Maximierung erfüllter Anfragen, verstanden. Es werden auch globale Interessen aller Netzknoten berücksichtigt. So wird als ein weiteres Ziel definiert, die Menge nutzlos übertragener Daten so gering wie möglich zu halten. Übertragene Daten werden als nutzlos betrachtet, wenn die zugehörige Anfrage letzten Endes nicht vollständig bearbeitet werden kann. Zur Erreichung der definierten Ziele wird basierend auf intrinsischen Eigenschaften des Systems ein Konzept entwickelt. Neben der Knotenmobilität werden dabei auch wesentliche Attribute der Kommunikationstechnologie IEEE 802.11 betrachtet, so zum Beispiel die Möglichkeit, mit verschiedenen Datenraten zu kommunizieren. Mit Hilfe des Konzeptes bewertet der Server, ob die Erfüllbarkeit von Anfragen einzelner Fahrzeuge in der verfügbaren Zeit realistisch erscheint. Der Ansatz bildet darüber hinaus die Basis für ein neues Scheduling-Modell für so genannte Multi-Rate-Server. Dieses Modell ist geeignet, die optimale Bedienreihenfolge für eine gegebene Anzahl konkurrierender Anfragen zu bestimmen. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird die Leistungsfähigkeit des Servers unter Verwendung des Optimierungsansatzes sowie weiterer neu entwicklelter Bedienheuristiken sowohl analytisch als auch simulativ untersucht.
Motivation for the studies of this thesis is the challenge to face the described conditions for realising services that are characterised by data exchange among dedicated stations over longer intervals of time. Applications with these characteristics have particular demands on the availability of communication links between the nodes, but have not been intensively analysed in context of vehicular environments before. After a number of substantiating investigations the main research efforts of this thesis focus on a specific scenario where mobile clients request data from an immobile server. One basic challenge of this setting is the limited time available to fulfil requests of moving nodes. The task of the stationary node is to serve the concurrent requests of passing vehicles in an efficient manner. Efficient serving in this context is not limited to indivdual objectives, such as maximising the number of completed clients. An additional aim targets on the more global interest to keep the amount of uselessly transmitted data in the local network as low as possible. Data transmitted by the server is considered useless, if it corresponds to requests that are never completed. To accomplish the objectives defined a concept is proposed, which exploits fundamental characteristics of the vehicular ad hoc network. Not only node mobility is evaluated, but also intrinsic features of the communication technology IEEE 802.11 are regarded, such as support of multiple data transmission rates. The concept is used to estimate whether requests of specific clients may be completed in time and constitutes the basis of a novel scheduling model for multi-rate servers. This scheduling model allows the optimum schedule for a given set of concurrent jobs to be determined. Applying the optimisation algorithm and additionally new, advanced scheduling heuristics, server performance is investigated analytically and via simulation. Results of the analyses performed exhibit why standard serving algorithms often do not lead to an acceptable system performance and are therefore not optimal for real implementations. The achievements also emphasise that application-oriented concepts, tailored to the communication system can provide valuable contribution for realising services in future wireless inter-vehicle networks.
Scheduling strategies for efficient client-server communication in vehicular ad hoc networks
2006
151 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German
Elsevier | 2024
|IuD Bahn | 1995
|VEHICULAR DEVICE, SERVER, AND COMMUNICATION MANAGEMENT METHOD
European Patent Office | 2024
|Towards Secure and Efficient Data Scheduling for Vehicular Social Networks
ArXiv | 2024
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