Simulation of vehicle-to-everything communications based on geometrical channel modeling using GEMV2

There has been a lot of interest in the past decade on technologies which involve the automotive industry in terms of Vehicle-to-Vehicle Communications. With respect to the vehicular industry, there has been a development of IoV (Internet of Vehicles), which is another term given for a distributed network that supports the use of data created by connected cars and vehicular ad hoc networks (VANETs). The use cases of such applications include road safety, dynamic navigation and traffic information, autonomous driving, fleet management, as well as providing mobile and location-based services in the infotainment domain. It started with the IEEE having a standard for such communications called DSRC (Dedicated Short-Range Communication), which is also known as IEEE 802.11p, which supported the concept of VANET. These DSRC devices operate in the sub-6GHz range (at the 5.85-5.925 GHz band), and the standard was specifically developed for vehicular communications. Consequently, in the past few years another vehicular communication technology was developed called C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything), which considered the drawbacks of DSRC and made improvements to better the communication. The primary work of the thesis is to understand the various real-world conditions that might occur in such communications and whether it is feasible to deploy such in large scale scenarios. Typically, in such communications, we understand that the nodes will be dynamic and there are scenarios where the vehicles go through in terms of Line-of-Sight (LOS) and Non-Line-of-Sight (NLOS) conditions, and thus affect the signal levels in such cases. Reliability, latency are the keywords in such critical transfer of messages. Hence, we also make a note of the SINR (Signal-to-Noise and Interference Ratio) and the PER (Packet-Error-Rates) while making the simulations.

L’interesse nell'ultimo decennio sulle tecnologie che coinvolgono l'industria automobilistica è aumentato in termini di comunicazioni da veicolo a veicolo. Per quanto riguarda l'industria automobilstica, vi è stato anche uno sviluppo di IoV (Internet of Vehicles), che è un altro termine utilizzato per descrivere una rete di distribuzione che supporta l'uso di dati creati da auto connesse e VANET (Vehicular Ad hoc Network). I casi d'uso di tali applicazioni includono la sicurezza stradale, la navigazione dinamica e le informazioni sul traffico, la guida autonoma, la gestione della flotta, nonché la fornitura di servizi mobili e basati sulla posizione nel dominio dell'infotainment. L'IEEE ha sviluppato un primo standard per tali comunicazioni chiamato DSRC (Dedicated Short-Range Communication), noto anche come IEEE 802.11p, che supportava il concetto di VANET. Questi dispositivi DSRC operano nella gamma di frequenza sub-6GHz (alla banda 5,85-5,925 GHz) e lo standard è stato sviluppato specificamente per le comunicazioni automobilistiche. Negli ultimi anni è stata sviluppata anche un'altra tecnologia di comunicazione automobilistica chiamata C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) che, a partire da gli svantaggi del DSRC ha apportato miglioramenti per migliorare la comunicazione. Il contributo principale della tesi riguarda la comprensione dei differenti scenari propri del mondo reale che potrebbero verificarsi in tali comunicazioni e se possa essere possibile implementarle in scenari su larga scala. In genere, in tali comunicazioni, comprendiamo che i nodi saranno dinamici dove i veicoli attraverseranno in termini di condizioni di LOS(Line-of-Sight) e NLOS (Non-Line-of-Site) che potrebbero influenzare i livelli del segnale in questi casi. Affidabilità, latenza sono le parole chiave in una trasmissione così critica di messaggi e quindi si valuteranno le prestazioni in termini di SINR (Signal-to-Noise and Interference Ratio) e PER (Packet-Error-Rates) mediante le simulazioni. Il simulatore utilizzato per eseguire queste analisi è OMNET++. Insieme ad esso, utilizziamo diversi moduli aggiuntivi tra cui INET e Artery che sono stati spiegati molto più avanti nel progetto.