Rede overlay de suporte a ambientes virtuais colaborativos em redes veiculares

Collaborative Virtual Environments (CVEs) are synthetic 3D environments shared by multiple remotely located users with a common goal: the access to the environment through avatars (graphical representations of the user). CVEs are becoming popular on mobile devices such as handheld devices and cell phones, through games and simulations for users entertainment and comfort. These virtual environments require low latency and high scalability so that a large number of participants can interact in a consistent way without losing the immersion feeling. Therefore it entails a major concern on participants s connection strategies, especially when these environments are implemented on moving vehicles, because the unique characteristics of a vehicular ad hoc network (VANETs) like high mobility of nodes, high speed transmission and a highly dynamic topology demand a complex structure to overcome these limitations. These characteristics lead us to communication challenges among participants and to the dissemination of actions results of their avatars in the CVE and / or the state change of an object for all participants. The communication support network should be able to cope with the entrance of an increasing number of participants in the CVE without affecting these users feeling of presence. In order to overcoming the challenges of scalability and ensuring a uniform view of the virtual world for all users in VANETs networks, this paper presents a design and evaluation of an overlay network, specifically a peer-to-peer (p2p) network, which aims at providing connectivity between users of a CVE, in addition to updating the status of avatars and objects in the CVE for all participants, ensuring that information is delivered in the shortest time possible.Financiadora de Estudos e ProjetosOs ambientes virtuais colaborativos (AVCs) são ambientes sintéticos 3D compartilhados por múltiplos usuários localizados remotamente, com um objetivo comum, que acessam o ambiente por meio de avatares, representações gráficas do usuário. Os AVCs vêm ganhando campo em dispositivos móveis, como dispositivos de mão, celular, entre outros, através de jogos e simulações, visando o entretenimento e o conforto do usuário participante. Esses ambientes virtuais requerem uma baixa latência e uma alta escalabilidade para que um grande número de participantes possa interagir em um ambiente consistente e seus usuários não percam a sensação de imersão. Com isso, exige-se uma preocupação maior na estratégia de conexão entre os participantes. Esse cuidado aumenta quando esses ambientes são executados em veículos em movimento, já que as características singulares de uma rede ad hoc veicular (VANETs), como alta mobilidade dos nós, alta velocidade de transmissão e uma topologia altamente dinâmica, requerem uma estrutura complexa que possa superar essas limitações. Essas características nos levam aos desafios da comunicação entre os participantes e à disseminação do resultado das ações de seus avatares no AVC e/ou mudança de estado de um objeto para todos os participantes. A rede de suporte à comunicação deve suportar a entrada de um número crescente de participantes no AVC sem que isso afete a sensação de presença desses usuários. De modo a superar os desafios de escalabilidade e garantir uma visualização uniforme do mundo virtual para todos os usuários em redes VANETs, esse trabalho apresenta o projeto e avaliação de uma rede overlay, mais precisamente uma rede peer-topeer (p2p), que visa prover conectividade entre os usuários participantes de um mesmo AVC, além da atualização de estado de seus avatares e de objetos no AVC para todos os participantes, garantindo que essas informações sejam entregues no menor tempo possível