Find Parameters to Obtain Optimal Connection Between RSU and Vehicles to Support Video Streaming Along the Road

Abstract

La población urbana es uno de los elementos fundamentales de una ciudad inteligente. Esta población es la única que puede fomentar el desarrollo de la ciudad y el nivel de comodidad de sus ciudadanos. Los Sistemas de Transporte Inteligentes son soluciones tecnológicas basadas en información, tecnología y telecomunicaciones diseñadas para mejorar la operación y seguridad del transporte. En los últimos años se han establecido diversas normativas acerca de los sistemas de transporte inteligente para controlar y promover su implementación en el sector del transporte por carretera y sus conexiones con otros medios de transporte.

Existen diversas aplicaciones relacionadas con las redes vehiculares. El crecimiento de esta área y los beneficios que puede producir para las organizaciones públicas y privadas hacen del estudio un auge constante. Algunos ejemplos de los beneficios son la seguridad, las aplicaciones comerciales, las aplicaciones de mejora de la comodidad y las aplicaciones productivas.

Internet se diseñó inicialmente para el tráfico de datos, proporcionando un canal impredecible y variable en el tiempo para el retraso, el ancho de banda y la pérdida de paquetes. Si bien las aplicaciones tolerantes al retardo pueden usar protocolos TCP que transforman el ancho de banda variable en el tiempo y la pérdida de paquetes en retrasos adicionales, en las aplicaciones de transmisión de audio y video, estos retrasos son intolerables. El uso de información multimedia ha sido posible, entre otros factores, gracias al crecimiento de las computadoras modernas y la tecnología de conexión a internet de banda ancha.

El número de personas que utilizan las carreteras para viajar a diferentes destinos ha crecido de manera exponencial, ya sea en sus vehículos, transporte público o privado y transporte de mercancías. Asimismo, situaciones como el cambio climático, la velocidad de los conductores y las irregularidades en las carreteras son inconvenientes que surgen al conducir. Algunas ocasiones provocan accidentes de tráfico.

Los ITS constituyen un esfuerzo global entre los gobiernos, la industria privada y los centros de investigación para aplicar las nuevas tecnologías de la comunicación para dar respuesta a los problemas globales. La innovación de tecnologías de este tipo consiste en la cantidad de información que son capaces de manejar al tener más agentes involucrados en la creación de un servicio de transporte.

Las redes de vehículos VANET son un tipo particular de redes móviles Ad-Hoc. Son parte del ITS, donde los nodos son vehículos en movimiento como automóviles y autobuses con capacidades de comunicación. Hay tres tipos de comunicación en una red: V2I, V2V y red híbrida. La red V2I consiste en la comunicación entre un nodo móvil o vehículo y un nodo de infraestructura o RSU. V2V es la comunicación entre dos vehículos. La red híbrida es la comunicación de un vehículo con la infraestructura utilizando uno o más vehículos. La transmisión de video a través de VANET debe superar algunos desafíos, ya que dicha red es propensa a tener topologías dinámicas y enlaces entre nodos.

Para lograr la cooperación entre los elementos de comunicación y proporcionar una mayor funcionalidad, las comunicaciones inalámbricas dentro de los sistemas de transporte son esenciales a través del desarrollo de redes de vehículos. El acrónimo VANET (Vehicular Ad-hoc NETwork) define una red vehicular que consiste en vehículos en movimiento que crean redes altamente dinámicas. Los vehículos equipados con sistemas e infraestructura de comunicación inalámbrica están involucrados en esta implementación. Los sistemas de comunicación en las redes ad-hoc de vehículos (VANET) se han convertido en un área importante de investigación. En los últimos años se han desarrollado tecnologías en diferentes áreas. En las tecnologías inalámbricas y el Internet de las cosas, la transmisión de video es una aplicación importante porque puede ofrecer muchos servicios valiosos a los conductores. Entre los beneficios a los que se puede acceder se encuentra compartir información sobre el tráfico, condiciones de la carretera, accidentes de tráfico, haciendo de cada vehículo una fuente de información que se puede conectar a la infraestructura de red (V2I) mediante Road Side Units (RSU). La transmisión de video sobre vehículos y el medio ambiente es una tarea complicada debido al elevado movimiento de los vehículos.

Este trabajo tiene como objetivo encontrar las mejores condiciones como velocidad del vehículo y ancho de banda para que la conexión entre la RSU y los vehículos sea óptima. Los análisis simulados de los algoritmos propuestos en las plataformas SUMO, OMNeT++ y Veins se proporcionan utilizando mapas de carreteras urbanas.

Finalmente, en base a los resultados. La comparación entre la descarga total esperada y la obtenida a través de la simulación es que la descarga total obtenida es menor a la descarga total esperada ya que se simula las pérdidas en el envío de paquetes; si el vehículo aumenta la velocidad, también aumenta la pérdida de paquetes. Por lo tanto, las curvas difieren a velocidades más altas. Además, la velocidad óptima seleccionada por los resultados en las Figuras cumplió con las limitaciones del escenario. Es la velocidad más alta que lo hace. Como resultado, el usuario obtiene una mejor calidad de experiencia porque descarga la mayor cantidad posible en un tiempo considerable.