Open : una infrastruttura digitale innovativa per le comunicazioni Vehicle-to-Vehicle

Vehicle-To-Vehicle communications pave the way towards the solutions that are deemed essential to realize future mobility: autonomous, connected and cooperative. We will present problems and criticalities of Vehicle-to-Vehicle communication technologies available today, highlighted by the results of vehicular and network simulations using SUMO and OMNET++. In particular, it will be shown how, even at fairly low vehicular densities, Dedicated ShortRange Communications (DSRC) using standards defined in IEEE 802.11p fail to provide adequate performance for V2V communications. It will then be proposed an alternative paradigm to the dissemination of Basic Safety Messages called OPEN, based on a Pullbased architecture in which informations about geographically close vehicles are explicitly requested through a Client-Server paradigm. A portion of the communications is taken out of the DSRC radio channel and it is managed in a conceptually centralized manner leveraging LTE 4G/5G cellular networks. Simulations show a clear improvement on parameters such as Age of Information and Awareness Ratio compared to DSRC. The assumptions that allow to obtain such results will be described and the aspects of practical implementation will be detailed, both at operational and economic level, making OPEN not only a theoretical exercise but a concretely realizable service.

Le comunicazioni Vehicle-To-Vehicle aprono la strada verso le soluzioni che si ritengono essenziali per realizzare la mobilità del futuro: autonoma, connessa e cooperativa. In questo elaborato verranno presentati problemi e criticità delle tecnologie di comunicazione Vehicle-to-Vehicle ad oggi disponibili evidenziati dai risultati di simulazioni veicolari e di rete utilizzando SUMO e OMNET++. In particolare verrà mostrato come, anche a densità veicolari contenute, le comunicazioni DSRC (Dedicated Short-Range Communications) che utilizzano gli standard definiti in IEEE 802.11p non riescono a fornire prestazioni adeguate per le comunicazioni V2V. Verrà poi esposto un paradigma alternativo alla disseminazione dei Basic Safety Message chiamato OPEN, basato su un’architettura Pull-based in cui le informazioni relative ai veicoli geograficamente vicini sono esplicitamente richiesta attraverso un paradigm Client-Server. Una parte delle comunicazioni verrà rimossa dai canali radio DSRC e gestita in modo concettualmente centralizzato utilizzando la rete cellulare LTE 4G/5G. Simulazioni evidenziano un evidente miglioramento su parametri quali Age of Information e Awareness Ratio rispetto alla controparte DSRC. Verranno descritte le assunzioni che permettono di ottenere tali risultati e verranno dettagliati gli aspetti di implementazione pratica, sia a livello operativo che a livello economico, rendendo OPEN non solo un esercizio teorico ma un servizio concretamente realizzabile.