Incorporating the GEMV2 geometry-based vehicle-to-vehicle radio propagation channe model into de artery simulation framework for vanet applications

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Vieira, Thiago Camargo
Orientador(a): García Fernández, Evelio Martín
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Sistemas de comunicação movel
Veiculos
Engenharia Elétrica
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/61466
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Evelio Martin Garcia Fernández
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spelling Vieira, Thiago CamargoFacchi, Christian, 1964-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaTechnische Hochschule IngolstadtGarcía Fernández, Evelio Martín2022-09-30T12:13:22Z2022-09-30T12:13:22Z2018https://hdl.handle.net/1884/61466Orientador: Prof. Dr. Evelio Martin Garcia FernándezCoorientador: Prof. Dr. Christian FacchiDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e e em Engenharia Automotiva Internacional, Faculdade de Engenharia Elétrica e Ciências da Computação, Technische Hochschule Ingolstadt. Defesa : Curitiba, 27/08/2018Inclui referências: p.70-73Resumo: A comunicação veicular tem como principal objetivo a otimização do tráfego e a diminuição de acidentes nas estradas. Como trata-se de um item de segurança, é necessário que o sistema seja massivamente testado em diversas situações possíveis antes de ser colocado em prática, o que tornaria a aplicação inviável devido ao elevado custo e ao tempo. Através de simuladores computacionais é possível realizar essa operação mais eficientemente assim como confibializar o sistema como um todo. Para isso é necessário que o simulador veicular possua uma precisão mais próxima da realidade possível com uma alta escabilidade, entretanto, com um processo computacional executável. Nesse contexto, essa dissertação tem o objetivo de tornar o ambiente virtual mais realístico através da implantação de um modelo de rádio propagação propício para o ambiente veicular, o qual diferencia dos modelos tradicionais devido à alta mobilidade dos comunicantes (carros) em alta velocidade e o impacto dos mesmos na comunicação. Como simulador, foi utilizado o framework de simulação Artery, o qual é uma extensão melhorada do VEINS uma vez que agrega as funcionalidades de comunicação europeia VANET no mesmo e aumenta sua escabilidade. Além disso o Artery faz uso do Vanetza, o qual é responsável pela implementação da pilha de protocolo do ETSI ITS-G5. Tanto o Artery e Vanetza são desenvolvidos sob a plataforma Omnet++ e possuem licença de código aberto. O GEMV² é um modelo de rádio propagação determinístico e estocástico, o qual considera o impacto dos demais veículos sobre o canal de comunicação veicular. Além disso, apresenta um modelo eficiente para realísticas simulações em larga escala com milhares de veículos comunicantes em vários ambientes veiculares (urbano, rural, rodovia). Além disso apresenta um ótimo tradeoff entre escabilidade e precisão, tendo seu modelo validado através de medições de campo. Após a implementação do modelo GEMV² na estrutura de simulação Artery constatou-se uma alta sensibilidade do mesmo para variações no posicionamento da antena e do carro por si só, e assim como previsto, uma melhora aproximadamente de 82,3 dB na potência recebida se comparado com modelos tradicionais de rádio propagação usados até então no Artery, justificados pelas considerações geométricas que o modelo aplica. Palavras-chave: VANET, Artery, GEMV², modelo de rádio propagação veicular, framework de simulação. Omnet. MATLAB.Abstract: The main goal of vehicular communication is the traffic optimization and the reduction of accidents on the roads. Since it is a safety item, it is recommended that the system is massively tested in several possible situations before being put into practice, which would become the application infeasible due to the high cost and time. Through computer simulations, it is possible to perform these operations more efficiently as well as getting the whole system more trustworthy. That said, it is necessary that the network and traffic based vehicular simulator has an accuracy as close to reality as possible and with a high scalability, however, with an executable computational process. As for the simulator, the Artery simulation framework was used, which is based on VEINS and enhances this by adding the European VANET communication functionality and by increasing its scalability. In addition, Artery makes use of Vanetza, which is an implementation of the ETSI ITS-G5 protocol stack. Both Artery and Vanetza were developed under the Omnet ++ platform as open source. In this context, this dissertation aims to become the virtual environment more realistic by implementing a radio propagation model that fits the vehicular environment, which differentiates from the traditional models due to the high mobility of the communicators (vehicles) at high speed and their impact over the communication channel. The GEMV² is a deterministic and stochastic radio propagation model, which considers the impact of the other vehicles over the vehicular communication channel. In addition, it presents an efficient model for realistic large-scale simulations with thousands of communicating vehicles in various vehicular environments (urban, rural, highway). Furthermore, it can achieve a good scalability/accuracy tradeoff, having its model validated through extensive field measurements. After the implementation of the GEMV² model into the Artery simulation framework was noticed that the model has a high sensitive in relation to the antenna position and the vehicle's positioning itself. Moreover, as expected, an improvement of approximately 82.3 dB at received power emerged if compared to the traditional radio propagation models used by Artery till then, justified by the geometric considerations that the model applies. Keywords: VANET, Artery, GEMV², vehicular radio propagation model, simulation framework. Omnet. MATLAB.1 recurso online : PDF.application/pdfSistemas de comunicação movelVeiculosEngenharia ElétricaIncorporating the GEMV2 geometry-based vehicle-to-vehicle radio propagation channe model into de artery simulation framework for vanet applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisengreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - THIAGO CAMARGO VIEIRA.pdf'.pdfapplication/pdf1924961https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/61466/1/R%20-%20D%20-%20THIAGO%20CAMARGO%20VIEIRA.pdf%27.pdf96e647eb6790caac518afb9d8f56884eMD51open access1884/614662022-09-30 09:13:22.411open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/61466Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082022-09-30T12:13:22Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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