Controle de potência de transmissão em VANETS: uma abordagem utilizando teoria dos jogos

Abstract

As VANETs (Vehicular Ad hoc Networks) têm atraído bastante atenção por sua gama de aplicações e flexibilidade. Alguns exemplos são streaming de áudio e vídeo, tráfego de mensagens de emergência, alertas de colisão, dentre outras aplicações. Com as VANETs, os veículos e infraestruturas ao redor trocam informações de uma forma coordenada, orquestrando as rotas veiculares. Nas VANETs há uma troca de informações que vão além da interveicular, V2V (Vehicle to Vehicle). Estas formas de comunicação se dão entre veículo e infraestrutura e são denominadas V2I (Vehicle to Infraestructure). Com a concentração de veículos aumentando, há uma tendência de incremento na interferência interveicular, reduzindo assim os níveis de SINR e, consequentemente, diminuindo as taxas de transmissão entre os dispositivos. Algoritmos de controle de potência de transmissão foram propostos em diversas áreas. Um exemplo é a aplicação em cenários de comunicação celular, porém poucos trabalhos abordam o controle de potência de transmissão em uma aplicação de VANETs. Poucos trabalhos foram simulados em cenários de alta concentração. Este trabalho mostra resultados de simulações que analisam o efeito do controle de potência de transmissão em um cenário envolvendo de 250 a 2000 veículos. Com o objetivo de reduzir o impacto das altas potências de transmissão nas VANETs, é proposto um algoritmo, GRaPhiC, utilizando teoria dos jogos, visando reduzir a potência de transmissão dos dispositivos conectados à VANET. É então modelado um cenário utilizando teoria dos jogos não cooperativos. Este algoritmo fornece incentivo suficiente para que os nós desta rede não aumentem deliberadamente sua potência de transmissão. Para isto, é proposta uma função utilidade capaz de reduzir a potência de transmissão dos veículos, caso um conjunto de condições seja obedecida. Para validar os resultados deste trabalho, foram conduzidas simulações em diversos cenários. Para isto, foi utilizado o arcabouço do Veins. Os resultados demonstram que apesar de uma redução da potência de transmissão, que pode chegar a 24% da potência de transmissão inicial, a taxa de transmissão média não é afetada. Em um cenário de veículos elétricos, esta redução da potência de transmissão média se torna imprescindível.