Mecanismos baseados em atrasos

n´os recetores. Assim, o n´o com um tempo de espera mais curto tem a maior probabilidade de retransmitir o pacote.

Para evitar a redundˆancia na retransmiss˜ao de pacotes, sempre que um n´o sabe que um pacote foi retransmitido, aborta o seu processo de espera de retransmiss˜ao para esse pacote. O c´alculo do tempo de espera de cada ve´ıculo corresponde a uma fun¸c˜ao da distˆancia entre o ve´ıculo e o transmissor (entenda-se por transmissor, a origem da informa¸c˜ao). Tipica- mente, ao ve´ıculo mais longe ´e-lhe dado o tempo de espera mais curto, o que significa que ´e implicitamente selecionado como o pr´oximo n´o retransmissor.

Os mecanismos baseados em atrasos s˜ao Urban Multi-hop Broascast (UMB), Smart Broad- cast (SB), Efficient Directional Broadcast (EDB), Slotted 1-Persistence Broadcasting, Multi- hop Veicular Broadcast (MHVB), Multi-hop Veicular Broadcast (MHVB), e por ´ultimo Link- based Distributed Multi-hop Broadcast (LDMB).

Urban Multi-hop Broadcast (UMB)

O Protocolo UMB [50] foi proposto para resolver problemas de fiabilidade na transmiss˜ao, bem como de broadcast storm. UMB divide a estrada em pequenos segmentos, dentro da ´area de cobertura do transmissor, dando a prioridade de retransmiss˜ao aos n´os que pertencem ao segmento mais distante.

Existem dois tipos de encaminhamento de pacotes: broadcast direcional e de interse¸c˜ao. O broadcast direcional funciona da seguinte forma: quando um n´o tem um pacote para en- viar, primeiro transmite um pacote de controlo, designado Request-To-Broadcast (RTB), que engloba a sua posi¸c˜ao e a dire¸c˜ao de propaga¸c˜ao do pacote. Todos os n´os que se encontram na ´area de transmiss˜ao do emissor recebem o pacote RTB, e cada um deles come¸ca a trans- mitir um sinal de interferˆencia, chamado blackburst, por um per´ıodo de tempo especifico. A dura¸c˜ao do blackburst corresponde a uma fun¸c˜ao da distˆancia entre o ve´ıculo que recebe o pacote RTB e o emissor, apresentada em [50].

Depois de um n´o transmitir o blackburst, coloca-se `a escuta do canal. Se deteta que o canal est´a ocupado (outros n´os est˜ao a transmitir os blackbursts), o ve´ıculo n˜ao faz nada, e delega o dever de retransmiss˜ao para outros n´os que ainda est˜ao a transmitir os blackbursts. Por outro lado, se deteta que o canal est´a desimpedido, transmite um pacote de controlo designado Clear-To-Broadcast para o n´o que iniciou a transmiss˜ao do pacote RTB, sendo designado o pr´oximo n´o retransmissor do pacote.

Quando o n´o que iniciou o pacote RTB recebe o pacote CTB, transmite o pacote de dados. De seguida, quando o n´o, designado como o pr´oximo n´o, recebe o pacote de dados (DATA), envia um pacote ACK ao transmissor do pacote de dados. Se o pacote ACK n˜ao for recebido pelo n´o transmissor durante um tempo espec´ıfico, todo o processo RTB-CTB-DATA-ACK ´e iniciado novamente.

No entanto, este protocolo n˜ao resolve todas as colis˜oes, sendo poss´ıvel que mais do que um n´o, no mesmo segmento de estrada, possa transmitir ao mesmo tempo pacotes CTB.

Este problema ´e agravado pelo aumento da densidade de n´os. O encaminhamento atrav´es de broadcast de interse¸c˜ao ´e usado para a transmiss˜ao de um pacote aquando da interse¸c˜ao da estrada principal com outras estradas (cruzamentos). Para isso, um n´o ter´a de estar posicionado na interse¸c˜ao para encaminhar o pacote para as outras estradas.

Smart Broadcast (SB)

O protocolo SB [51] ´e proposto para melhorar a limita¸c˜ao do protocolo anterior (UMB). O UMB ´e ineficiente quando o n´o, designado de pr´oximo n´o retransmissor, tem de esperar um maior tempo para transmitir o pacote CTB. Tal acontece porque a maior dura¸c˜ao do blackburst ´e atribu´ıda ao pr´oximo ve´ıculo de retransmiss˜ao. O SB resolve este problema, atribuindo ao pr´oximo ve´ıculo de retransmiss˜ao o menor atraso de espera.

Este protocolo ´e melhor do que o protocolo UMB, em termos de latˆencia, mesmo para grandes mudan¸cas na densidade de n´os da rede.

Efficient Directional Broadcast (EDB)

O protocolo EDB [52] opera de forma semelhante relativamente aos dois protocolos des- critos anteriormente. Contudo, os pacotes de controlo RTB e CTB n˜ao s˜ao usados neste protocolo. Explora tamb´em o uso de antenas direcionais, pelo que os ve´ıculos tˆem de estar equipados com duas antenas direcionais, cada uma com 30 graus de largura de feixe.

No broadcast direcional no segmento de estrada, um ve´ıculo (de onde a informa¸c˜ao tem origem) transmite um pacote de dados e os ve´ıculos a jusante retransmitem-no para outros n´os da rede.

Para reduzir o n´umero de pacotes de retransmiss˜ao redundantes, o EDB atribui um tempo de espera diferente, antes da retransmiss˜ao, para cada um dos ve´ıculos dentro da ´area de cobertura do transmissor. O tempo de espera ´e uma fun¸c˜ao da distˆancia entre o ve´ıculo e o transmissor, apresentada em [52]. Depois do tempo de espera expirar, o n´o transmite imediatamente um pacote ACK para informar os seus n´os vizinhos que n˜ao ´e necess´ario desempenharem a tarefa de retransmiss˜ao do pacote de dados. Depois de transmitir um pacote ACK, o n´o pode iniciar a retransmiss˜ao do pacote de dados. O ve´ıculo mant´em periodicamente a retransmiss˜ao do pacote, se nenhum outro ve´ıculo encaminhar o pacote, dentro de um intervalo m´aximo.

Tamb´em no broadcast de interse¸c˜ao, um n´o deve ser posicionado numa interse¸c˜ao (cruza- mento) para transmitir os pacotes para as outras dire¸c˜oes da estrada.

O EDB consegue reduzir as colis˜oes de pacotes de dados, atrav´es do envio de um pacote ACK para os seus n´os vizinhos.

Slotted 1-Persistence Broadcasting

O encaminhamento de pacotes efetuado no protocolo Slotted 1-Persistence Broadcas- ting [53], ´e tamb´em, similar aos protocolos anteriormente referidos. Neste protocolo, quando um n´o recebe um pacote de dados, retransmite-o, de acordo com um intervalo de tempo de- finido por uma fun¸c˜ao da distˆancia entre o n´o e o emissor, apresentada em [53], e se nenhum outro n´o o transmitiu.

No entanto, este protocolo n˜ao resolve as colis˜oes de pacotes de dados, sendo poss´ıvel que mais do que um n´o transmita, ao mesmo tempo, o pacote no mesmo intervalo de tempo definido.

Multi-hop Veicular Broadcast (MHVB)

Como outros protocolos desta categoria, o protocolo MHVB [54], quando recebe um pa- cote, calcula o tempo de espera antes de retransmitir o pacote, baseado na distˆancia entre ele pr´oprio e o n´o emissor. Um tempo curto de espera vai ser atribu´ıdo ao n´o cuja distˆancia ´e maior. Quando o tempo de espera acaba, o n´o retransmite ent˜ao o pacote. Se o n´o ”ouvir”uma duplica¸c˜ao, todo o processo ´e cancelado.

O MHVB deteta o congestionamento do tr´afego. Como tal, quando existe congestiona- mento de tr´afego, a densidade de n´os aumenta. Como resultado, o intervalo de retransmiss˜ao ´e extendido. O mecanismo de dete¸c˜ao de congestionamento de tr´afego funciona da seguinte forma: cada n´o usa o n´umero de vizinhos e a sua velocidade como indica¸c˜ao de congestiona- mento; Quando um ve´ıculo deteta que o n´umero de vizinhos ´e superior a um certo valor limite, e que a sua velocidade ´e inferior a um valor limite, pode ser indica¸c˜ao de congestionamento de tr´afego.

Link-based Distributed Multi-hop Broadcast (LDMB)

O protocolo LDMB [55] atribui o tempo de espera baseado em liga¸c˜oes de qualidade. Aquando do c´alculo do tempo de espera, LDMB n˜ao s´o considera apenas a distˆancia entre o emissor e o recetor, como tamb´em considera outros fatores como a densidade dos n´os, ´area de transmiss˜ao, e a taxa de transmiss˜ao dos pacotes. Contudo, o seu desempenho n˜ao ´e melhor em termos de taxa de entrega, do que os protocolos que apenas tˆem em considera¸c˜ao a distˆancia entre o transmissor e o recetor.

Apesar de todos estes protocolos mencionados nesta subsec¸c˜ao terem um mecanismo de resolu¸c˜ao do aumento da quantidade de pacotes redundantes na rede, n˜ao consideram o uso de pacotes de controlo para informar os n´os vizinhos sobre quais os recursos que tˆem dispon´ıveis.

3.3.2.1.2 Mecanismos Probabil´ısticas Estes mecanismos baseiam-se em atribuir di-