MAC protocol design for vehicular networks

Vehicular ad-hoc networks represent an emerging field of research in wireless communications, with a focus on fully decentralized and infrastructure-less architectures. This thesis work focuses on the design and development of an innovative Medium Access Control (MAC) protocol specifically designed to optimize the communication and distribution of information between mobile nodes in a vehicular context. Starting from the basic Adaptive Slot Assignment Protocol with Link Detection (ASAP/LD), the research introduced modifications aimed at improving the distribution of network information, with the goal of ensuring more effective data sharing between all active nodes. The main innovations concern the implementation of mechanisms that favor the fair distribution of communication resources and the reduction of potential information gray areas. The validation of the protocol was conducted through simulations developed in the MATLAB environment, which allowed for an in-depth analysis of the performance and behavior of the new approach in different vehicular communication scenarios. The results obtained show significant improvements in the management of access to the medium and the distribution of information with respect to conventional protocols, opening up new perspectives for communications in vehicular ad hoc networks.

Le reti ad-hoc veicolari rappresentano un campo di ricerca emergente nelle comunicazioni wireless, con particolare attenzione alle architetture completamente decentralizzate e prive di infrastrutture. Questo lavoro di tesi si concentra sulla progettazione e sullo sviluppo di un innovativo protocollo MAC (Medium Access Control) specificamente progettato per ottimizzare la comunicazione e la distribuzione di informazioni tra nodi mobili in un contesto veicolare. Partendo dal protocollo di base Adaptive Slot Assignment Protocol with Link Detection (ASAP/LD), la ricerca ha introdotto modifiche volte a migliorare la distribuzione delle informazioni di rete, con l'obiettivo di garantire una più efficace condivisione dei dati tra tutti i nodi attivi. Le principali innovazioni riguardano l'implementazione di meccanismi che favoriscono l'equa distribuzione delle risorse di comunicazione e la riduzione delle potenziali aree grigie di informazione. La validazione del protocollo è stata condotta attraverso simulazioni sviluppate in ambiente MATLAB, che hanno permesso di verificare il funzionamento del protocollo. MATLAB, che hanno permesso un'analisi approfondita delle prestazioni e del comportamento del nuovo approccio in diversi veicoli. comportamento del nuovo approccio in diversi scenari di comunicazione veicolare. I risultati ottenuti mostrano significativi miglioramenti nella gestione dell'accesso al mezzo e nella distribuzione delle informazioni rispetto ai protocolli convenzionali, aprendo nuove prospettive per le comunicazioni nelle reti veicolari ad hoc.