Information Propagation Speed in Bidirectional Vehicular Delay Tolerant Networks
Abstract
In this report, we provide an analysis of the information propagation speed in bidirectional vehicular delay tolerant networks on highways. We show that a phase transition occurs concerning the information propagation speed, with respect to the vehicle densities in each direction of the highway. We prove that under a certain threshold, information propagates on average at vehicle speed, while above this threshold, information propagates dramatically faster at a speed that increase exponentially when vehicle density increases. We provide the exact expressions of the threshold and of the average propagation speed near the threshold. We show that under the threshold, the information propagates on a distance which is bounded by a sub-linear power law with respect to the elapsed time, in the referential of the moving cars. On the other hand, we show that information prop- agation speed grows quasi-exponentially with respect to vehicle densities in each direction of the highway, when the densities become large, above the threshold. We confirm our analytical results using simulations carried out in several environments.
Ce rapport étudie la vitesse de propagation de l'information dans les réseaux DTN véhiculaires bidirectionnels, tels des automobiles sur une une autoroute. L'analyse présentée dans ce rapport montre qu'une transition de phase se produit concernant la vitesse de propagation de l'information, par rapport à la densité des véhicules dans chaque direction. Sous une certaine borne, l'information se propage à la vitesse des véhicules, alors qu'au dessus de cette borne, l'information se propage plus vite. Ce rapport donne l'expression exacte de cette borne et de la vitesse moyenne de propagation de l'information dans ce contexte, autour de cette borne. Des résultats de simulations, obtenus sur différentes plateformes, sont présentés et confirment ces résultats analytiques.
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