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WAVE 통신 시스템의 최적 전송률에 관한 연구

Title
WAVE 통신 시스템의 최적 전송률에 관한 연구
Other Titles
A Study on Optimum Data Rate of WAVE Communication System
Author
김건우
Advisor(s)
이상선
Issue Date
2017-08
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
C-ITS(Cooperative Intelligent Transport Systems)의 개발은 각 국가에서 교통 혼잡, 교통 에너지 감소 등을 이루기 위해 아주 중요한 역할이다. C-ITS는 일반적으로 차량 간 통신(V2V), 차량과 노변기지국 간 통신(V2I) 및 노변기지국 간 통신(I2I)를 포함하고 있다. 이러한 관련 분야에 대한 장점은 도로 안전성 증가, 혼잡도 감소, 교통 효율성 최적화, 이동성 증진, 서비스 신뢰도 증가, 교통 에너지 절약 등 전반적으로 걸쳐져 있다. 이러한 기술을 개발시키기 위해 반드시 필요한 부분이 차량 통신이며 주로 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)와 CALM(Communications Access for Land Mobiles)에 의해 연구개발 되고 있는 실정이다. 많은 문헌에서 WAVE 표준을 구현하여 시뮬레이션 및 테스트를 진행하고 있으며 기본적으로 6Mbps의 전송률을 사용하고 있다. 이것은 표준을 정의하는 기관에 의해 규정된 것이지만 근본적으로 6Mbps를 기본 전송률로 정의한 것에 근거가 부족한 모습을 보인다. 본 논문에서는 이러한 근본적인 질문에서 시작하여 6Mbps가 가지는 의미에 대해 분석하고자 한다. 먼저 WAVE 통신을 NS-3 시뮬레이터로 구현하고 V2I 통신을 이용하여 차량의 PVD(Probe Vehicle Data) 정보를 전송한다. 차량의 수와 송신 전력을 변경함으로써 다양한 시나리오를 기반으로 각 전송률에 대한 패킷 수신 성공률을 파악하였다. 그 결과 6Mbps의 전송률 일 때 패킷 수신 성공률이 대부분의 시나리오에서 성능이 가장 좋았으며, 그 이유를 분석하기 위해 MAC(Medium Access Control) 계층의 프로토콜인 우선순위 분배 채널 접근(EDCA, Enhanced Distributed Channel Access)을 통해 충돌횟수에 대한 분석 및 각 구간 별 패킷 수신 성공 개수에 대한 분석을 진행하였고, 다양한 시나리오에서 각 전송률이 가지는 처리율에 대해 파악하였으며, MAC 계층에서 채널 접근 및 데이터 전송 과정을 바탕으로 시나리오별 각 전송률에 따른 채널 사용 레벨을 확인하였다.
The development of Cooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS) has the potential to play a significant role in achieving the country’s goals to tackle the increasing problems of congestion, transport energy consumption and emissions in area. C-ITS typically involves communication between vehicles (V2V), between vehicles and infrastructures (V2I) and/or infrastructure-to-infrastructure (I2I). The benefits span a range of areas, including improving road safety, reducing congestion, optimizing transport efficiency, enhancing mobility, increasing service reliability, reducing energy use and environmental impacts, and supporting economic development. In order to develop technologies, we need to investigate vehicle communications, which mainly are researched by Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) and Communications Access for Land Mobiles (CALM) that are standards defined by IEEE and ETSI, respectively. In many literatures, researchers implement WAVE standard in simulation and they uses typically 6Mbps in data rates. It is regulated by Commission, which define standard, but lack logical basis of defined as default data rate, 6Mbps. In this thesis, we start with a fundamental questions and analyze the meaning of 6Mbps. In first, WAVE communication is implemented as an NS-3 simulator and transmitted Probe Vehicle Data (PVD) information using V2I communications. By varying the number of vehicles and power of transmission, packet delivery ratio(PDR) was determined for each data rate based on various scenarios. As a result, the PDR at 6Mbps was the best in most scenarios and in order to analyze the reasons, the number of collision and the number of received packets for each interval were analyzed through Enhanced Distributed Channel Access (EDCA), which is a protocol of Medium Access Control (MAC) layer, and throughput was analyzed for each transmission rate in various scenarios. Given the channel access and data transmission process in the MAC layer, the channel usage level was confirmed according to each transmission rate in various scenarios.
URI
http://hdl.handle.net/20.500.11754/33616http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000431118
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > ELECTRONICS AND COMPUTER ENGINEERING(전자컴퓨터통신공학과) > Theses (Ph.D.)
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