Performance analysis of a VoIP application in vehicular networks

Vehicular networks have emerged as a particular case of mobile networks and then became a specific field of research in computer networks. They have been the subject of numerous scientific research in recent years, whose main focus is the development of Intelligent Transport System. Furthermore, given that cars are increasingly important in people's lives, smart board software in their cars can substantially improve the quality of life of users. This fact and the significant market demand for more reliability, security and entertainment in vehicles, has led to significant development and support for vehicular networks and their applications. Among these applications we can mention the use of VoIP, however, VoIP applications suffer from problems of delay, packet loss and jitter. These technical challenges are further aggravated when used in wireless networks. One factor that directly influences the use of an application in wireless networks is the routing protocol. Routing is a challenging task due to the high node mobility, the instability of wireless links and the diversity of scenarios. For this reason, several routing protocols have been designed with the goal of solving one or more specific problems of each scenario. However, although there are several proposed solutions to the problem routing in vehicular networks, no general solution was found, in other words, any proposed protocol obtained considerable performance in the various scenarios that exist in vehicular networks. Thus, in this paper, we analyze through simulations the impact of density, of the reach of transmission, the mobility and the type of routing protocol on the performance of a VoIP application in urban and highway scenarios of vehicular networks.As redes veiculares surgiram como um caso particular de redes móveis e passaram a formar um campo específico de pesquisa na área de redes de computadores. Elas têm sido alvo de inúmeras pesquisas científicas nos últimos anos, cujo principal foco é o desenvolvimento do Sistema Inteligente de Transporte. Além disso, dado que os automóveis são cada vez mais importantes na vida das pessoas, embarcar softwares inteligentes em seus carros pode melhorar substancialmente a qualidade de vida dos usuários. Esse fato, somado à significante demanda do mercado por mais confiabilidade, segurança e entretenimento nos veículos, levou ao desenvolvimento e suporte significantes para as redes veiculares e suas aplicações. Dentre estas aplicações pode-se citar a utilização do VoIP. Entretanto, os aplicativos VoIP sofrem com problemas de atraso, perda de pacotes e jitter. Estes desafios técnicos se agravam ainda mais quando utilizado em redes sem fio. Um fator que influencia diretamente a utilização de uma aplicação em redes em fio é o protocolo de roteamento. O roteamento é uma tarefa desafiadora devido à alta mobilidade dos nós, à instabilidade dos enlaces sem-fio e a diversidade de cenários. Por essa razão, diversos protocolos de roteamento foram projetados com o objetivo de solucionar um ou mais problemas específicos de cada cenário. Entretanto, apesar de existirem várias soluções propostas para o problema do roteamento em redes veiculares, nenhuma solução geral foi encontrada, ou seja, nenhum protocolo proposto obteve desempenho considerável nos diversos cenários existentes nas redes veiculares. Sendo assim, nesta dissertação, analisamos através de simulações o impacto da densidade, do alcance de transmissão, da mobilidade e do tipo de protocolo de roteamento no desempenho de uma aplicação VoIP nos cenários urbano e de rodovia em redes veiculares