Übertragungsraten und Effekte des Prioritätszugangs in 802.11-basierten fahrzeuggestützten Ad-hoc-Netzwerken

Eine wichtige Nutzung von VANET ist die Unterstützung von Fahrzeugsicherheitsanwendungen. Dieser Anwendungsfall ist durch die Bedeutung von Rundsendungen in skalierten Umgebungen gekennzeichnet. In diesem Zusammenhang versuchen wir, die folgenden Fragen zu beantworten: i) Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine andere Automarke eine Rundnachricht abhängig von der Entfernung zum Sender empfängt, ii) wie kann prioritärer Zugang und eine verbesserte Empfangsrate für wichtige Warnungen, z.B. die in einer Notfallsituation gesendet werden, gewährt werden, und iii) wie wirken sich die beiden oben genannten Ergebnisse auf die durch Schwankungen der Signalstärke, verursacht durch das Verblassen des Funkkanals, aus? Wir quantifizieren über Simulation die Empfangswahrscheinlichkeit für das Zwei-Wege-Boden-Ausbreitungsmodell sowie für die Nakagami-Verteilung in gesättigten Umgebungen. Durch die Nutzung von einigen IEEE 802.11e EDCA-Mechanismen für den Prioritätszugang quantifizieren wir nicht nur, wie die Zugriffszeiten auf den Kanal reduziert werden können, sondern demonstrieren auch, wie verbesserte Empfangsraten erzielt werden können. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Mechanismen für Prioritätszugang unter dem Zwei-Wege-Boden-Modell erfolgreich sind. Bei einem nicht-deterministischen Funkausbreitungsmodell wie der Nakagami-Verteilung ist der Vorteil zwar immer noch offensichtlich, aber das allgemeine Niveau der Empfangswahrscheinlichkeit ist im Vergleich zum Zwei-Wege-Boden-Modell deutlich geringer. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass - insbesondere für sicherheitskritische und sensorbasierte Netzwerktypen - das geeignete Design von Wiederholungs- oder Multi-Hop-Übertragungsstrategien einen wichtigen Aspekt zukünftiger Arbeiten zur Robustheit und Netzwerkintegrität von fahrzeuggestützten Ad-hoc-Netzwerken darstellt.