ITS-based decision making mechanism for opportunistic networking in heterogeneous network environment

Mécanisme de décision multicritères basé sur les ITS pour le placement de flux en environnement réseau hétérogène

Rodrigo Silva (1, 2)

1 EASE - Enabling Affordable Smarter Environment
2 IMT Atlantique - SRCD - Département Systèmes Réseaux, Cybersécurité et Droit du numérique

Demand from different actors for extended connectivity where vehicles can exchange data with other devices have pushed vehicle manufacturers to invest in embedded solutions, which paves the way towards Cooperative Intelligent Transportation Systems (C-ITS). Cooperative vehicles enable the development of an ecosystem of services around them. Due to the heterogeneousness of such services and their specific requirements, for ubiquitous connectivity it is necessary to combine existing wireless technologies, providing applications with a communication architecture that hides such underlying access technologies specificities. Moreover, due to vehicles’ high velocity it is needed a Decision Maker (DM) mechanism capable to take into account the short-term prevision about network environment in order to better manage all flow communications. Based on the Intelligent Transportation Systems (ITS) architecture proposed by International Organization for Standardization (ISO), we proposed the Ant-based Decision Maker for Opportunistic Networking (AD4ON), a modular decision maker mechanism capable to choose the best available access network for each data flow in an heterogeneous and dynamic network environment. The proposed mechanism manages requirements and preferences from different actors, taking into account the short-term prevision about the network environment. Simulations have demonstrated that the AD4ON outperforms current benchmark algorithms, by increasing decision’s stability, reducing the “ping-pong” effect and maximizing flow’s satisfaction. Moreover, we demonstrate that taking into account the short-term prevision, the AD4ON can optimize the algorithm reaction time.

Le nombre de véhicules connectés augmentent et pour une utilisation plus intelligente des systèmes de transport, les véhicules ont besoin d’accroître leur connaissance de l’environnement. Cela peut être atteint en permettant aux véhicules de communiquer avec leur environnement. Pour une connectivité omniprésente, il sera nécessaire d’utiliser diverses technologies sans fil, existantes. Dans un tel environnement de réseau d’accès hétérogène, il est nécessaire de fournir aux applications des mécanismes décisionnels transparents pour gérer l’affectation des flux de données sur les réseaux disponibles. Dans cette thèse, nous proposons le Ant-based Decision Maker for Opportunistic Networking (AD4ON), un Decision Maker (DM) mécanisme modulaire capable de choisir le meilleur profil de communication disponible pour chaque fluxde données dans un environnement de réseau hétérogène et dynamique. Le mécanisme proposé gère les exigences et préférences de différents acteurs (applications, utilisateurs,etc.), ainsi que les information réseaux dans un futur proche, afin de prendre des décisions plus intelligentes. C’est-à-dire, afin d’augmenter la satisfaction de chaque acteur impliqué dans le processus de communication, ainsi que d’augmenter la stabilité de la décision (par exemple, en réduisant l’effet “ping-pong“).

Mots clés: ISO TC 204; ETSI TC ITS; ITS-S communication architecture; C-ITS; Decision making

Mots clés: ISO TC 204; ETSI TC ITS; Architecture ITS; C-ITS; Mécanisme de décision

Domaines: Réseaux et télécommunications [cs.NI]

Rodrigo Silva. ITS-based decision making mechanism for opportunistic networking in heterogeneous network environment. Networking and Internet Architecture [cs.NI]. Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique, 2020. English. ⟨NNT : 2020IMTA0174⟩. ⟨tel-02941004v2⟩