Análise de Desempenho do IEEE 802.11p: Simulações versus Experimentos Reais

• Thales T. Almeida UFRJ / CEFET-MG
• Lucas de C. Gomes UFRJ
• Fernando M. Ortiz UFRJ
• José Geraldo R. Júnior UFRJ / CEFET-MG
• Luís Henrique M. K. Costa UFRJ

DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2018.2433

Resumo

A embarcação de dispositivos com o padrão IEEE 802.11p no ambiente automotivo é considerado um fator crucial para alavancar a segurança e a eficiência no trânsito, o que torna fundamental a avaliação deste padrão antes de sua completa integração com sistemas reais. Entretanto, devido ao custo elevado e à pouca oferta de dispositivos comerciais, a maioria dos trabalhos envolvendo VANETs (Vehicular Ad-hoc NETworks) ainda é realizada apenas no campo das simulações. Visando comparar uma possível equivalência, este trabalho investiga os resultados de medições reais envolvendo cenários V2I (Vehicle-to-Infrastructure) e V2V (Vehicle-to-Vehicle). Para isso, foram confrontados os resultados obtidos por meio de OBUs (On-Board Units) e RSUs (Road Side Units) com os obtidos pelo simulador NS-3. Três métricas de rede foram avaliadas: o alcance máximo, a taxa de entrega de pacotes e o tempo entre recepções de pacotes. Também foi analisada a influência dos diferentes tipos de modulação permitidos no referido padrão e de diversos padrões de mobilidade. Este trabalho representa uma referência para a completa integração do padrão IEEE 802.11p e contribui para a validação e evolução dos modelos de simulação atuais.

Referências

Amarante, T. C., Barcelos, V. P., D’Alessandre, L. D., and Correia, L. H. A. (2015). Deteção Automática e Alerta de Acidentes em Redes Veiculares Reais. In SBRC’2015, pages 146–159, Vitória, ES.

Arbabi, H. and Weigle, M. C. (2010). Highway Mobility and Vehicular Ad-Hoc Networks in ns-3.In Proceedings of the Winter Simulation Conference.

Barcelos, V. P., Amarante, T. C., Drury, C. D., and Correia, L. H. A. (2014). Sistema de monitoramento de veículos usando dispositivos no padrao IEEE 802.11p. In SBRC’2014, pages 939–951, Florianópolis, Santa Catarina.

DATASUS (2017). Indicadores de Efetividade da Política Nacional de Mobilidade Urbana. http://www.cidades.gov.br/component/content/article?id=4965. Acessado em dezembro de 2017.

ElBatt, T., Goel, S. K., Holland, G., Krishnan, H., and Parikh, J. (2006). Cooperative Collision Warning Using Dedicated Short Range Wireless Communications. In Proceedings of the 3rd International Workshop on Vehicular Ad Hoc Networks, VANET ’06, pages 1–9, New York, NY, USA. ACM.

Gräing, S., Mähönen, P., and Riihijärvi, J. (2010). Performance evaluation of IEEE 1609 WAVE and IEEE 802.11 p for vehicular communications. In Ubiquitous and Future Networks (ICUFN), 2010 Second International Conference on, pages 344–348. IEEE.

Jafari, A., Al-Khayatt, S., and Dogman, A. (2012). Performance evaluation of IEEE 802.11 p for vehiIn Communication Systems, Networks & Digital Signal Processing cular communication networks. (CSNDSP), 2012 8th International Symposium on, pages 1–5. IEEE.

OMS (2017). Road injuries. http://who.int/mediacentre/factsheets/fs358. Acessado em dezembro de 2017.

Pinto, J. B., Gomes, L. C., Castanho, E. M., Campista, M. E. M., and Costa, L. H. M. K. (2016). Um Algoritmo para Cálculo de Distância Segura de Frenagem para Prevenção de Colisão Dianteira em Redes Veiculares. In SBRC’2016, pages 59–72, Salvador, Bahia.

Renda, M. E., Resta, G., Santi, P., Martelli, F., and Franchini, A. (2016). IEEE 802.11p VANets: Experimental evaluation of packet inter-reception time. Computer Communications, 75:26 – 38.

Sabouni, R. and Hafez, R. M. (2012). Performance of DSRC for V2V communications in urban and highway environments. In Electrical & Computer Engineering (CCECE), 2012 25th IEEE Canadian Conference on, pages 1–5. IEEE.

Sassi, A., Elhillali, Y., and Char, F. (2017). Evaluating Experimental Measurements of the IEEE 802.11 p Communication Using ARADA LocoMate OBU Device Compared to the Theoretical Simulation Results. Wireless Personal Communications, 97(3):3861–3874.

Schrank, D., Eisele, B., Lomax, T., and Bak, J. (2015). 2015 urban mobility scorecard.

Teixeira, F. A., e Silva, V. F., Leoni, J. L., Macedo, D. F., and Nogueira, J. M. (2014). Vehicular networks using the IEEE 802.11p standard: An experimental analysis. Vehicular Communications, 1(2):91 – 96.

Vivek, N., Srikanth, S., Saurabh, P., Vamsi, T., and Raju, K. (2014). On eld performance analysis of IEEE 802.11 p and WAVE protocol stack for V2V & V2I communication. In Information Communication and Embedded Systems (ICICES), 2014 International Conference on, pages 1–6. IEEE.

Wang, Y., Hu, J., Zhang, Y., and Xu, C. (2015). Reliability evaluation of IEEE 802.11p-based vehicle-to-vehicle communication in an urban expressway. Tsinghua Science and Technology, 20(4):417–428.

Zhao, Z., Cheng, X., Wen, M., Jiao, B., and Wang, C.-X. (2013). Channel estimation schemes for IEEE 802.11 p standard. IEEE Intelligent Transportation Systems Magazine, 5(4):38–49.