다양한 주행환경 시험을 통한 DSRC 및 LTE-V2X 통신성능 비교

Abstract

본 논문은 Dedicated Short Range Communication (DSRC) 통신과 Long Term Evolution Vehicle-to-Everything (LTE-V2X) 통신의 성능을 확인하는 시스템을 제안한다. 또한, 본 논문은 해당 시스템을 이용하여 두 통신 기술의 성능을 다양한 주행환경 시험을 통해 비교하고 평가한다. DSRC는 IEEE 802.11p 표준 기반으로 개발되어 네트워크 커버리지나 혼잡도에 의존하지 않기 때문에 LTE-V2X에 비해 지연시간이 짧고 신뢰성이 높다. 하지만 DSRC는 고정된 채널 엑세스 방식과 좁은 대역폭을 사용하기 때문에 LTE-V2X에 비해 데이터 속도와 스펙트럼 효율성이 낮은 특징이 있다. 본 논문에서 소개하는 시험 시스템은 DSRC 통신과 LTE-V2X 통신의 성능을 비교하기 위해서 Packet Error Rate (PER)을 성능지표로 사용하며 ITSK-00100-5 표준에 정의된 PER 계산 방식을 사용한다. 시험은 두 차량의 실도로 주행환경에서 진행된다. 해당 시험은 두 통신 방식이 최대한 동일한 환경에서 동작해야 한다. 따라서 이를 위해 동일한 차량, 안테나, 단말기를 사용한다. 또한, 데이터 전송 속도, 전송 세기, 전송 주기, 패킷 길이를 동일하게 하여 시험을 진행한다. 전송 채널은 두 통신 방식 사이의 간섭을 최소화하기 위해서 서로 다른 채널을 사용한다. 본 논문에서는 시험 시나리오를 도심지, 고속도로, 도시 외곽지, 지방도로로 구분하여 다양한 주행환경에서 시험을 진행한다. 시험 시나리오에서 DSRC 통신과 LTE-V2X 통신의 평균 PER은 큰 차이를 보이지 않지만, 시험 시스템에서 확인할 수 있는 지도 및 차트를 활용하여 PER 상승 구간을 확인하고 이를 통해 두 통신 방식의 성능 비교 결과를 도출한다.|This paper proposes a system to check the performance of Dedicated Short Range Communication (DSRC) communication and Long Term Evolution Vehicle-to-Everything (LTE-V2X) communication. Additionally, this paper uses the system to compare and evaluate the performance of the two communication technologies through various driving environment tests. DSRC was developed based on the IEEE 802.11p standard and does not depend on network coverage or congestion, so it has shorter latency and higher reliability than LTE-V2X. However, because DSRC uses a fixed channel access method and narrow bandwidth, it has lower data rates and lower spectral efficiency than LTE-V2X. The test system introduced in this paper uses Packet Error Rate (PER) as a performance indicator to compare the performance of DSRC communication and LTE-V2X communication, and uses the PER calculation method defined in the ITSK-00100-5 standard. The test is conducted in a real-road driving environment for both vehicles. For the test, both communication methods must operate in the same environment as possible. Therefore, the same vehicle, antenna, and terminal are used for this purpose. In addition, the test is conducted with the data transmission speed, transmission intensity, transmission cycle, and packet length being the same. Transmission channels use different channels to minimize interference between the two communication methods. In this paper, tests are conducted in various driving environments by dividing the test scenarios into urban areas, highways, outskirts of cities, and local road. In the test scenario, the average PER of DSRC communication and LTE-V2X communication does not show a significant difference, but the PER increase section is confirmed using maps and charts that can be checked in the test system, and through this, the performance comparison results of the two communication methods are derived.