V2XRSF: V2X Integrated Runtime Simulation Framework based on Virtual Reality for Cooperative Vehicular Communication Applications Evaluation

Abstract

본 논문에서는 V2X 기반의 협조형 차량 안전시스템의 효과적인 평가를 위해서 요구되는 새로운 개념의 V2X 통합 런타임 시뮬레이션 프레임워크를 제안한다.이를 통해 운전자가 직접 참여하여 실제 차량을 운전하듯이 주행 시나리오를 동적으로 생성하고, 생성된 차량 이동 정보와 네트워크 시뮬레이터가 동적으로연동되어 협조형 차량 안전시스템의 성능 검증과 통신 요구사항 평가 등을 동시에 수행하는 것이 가능하다. 제안된 시뮬레이션 프레임워크는 두 대의 드라이빙 시뮬레이터 및 네트워크 시뮬레이터와 이들을 하나의 가상공간에서 상호 연동하기 위한 소프트웨어 모듈로 구성된다.V2X 통신 기반의 협조형 차량 안전 서비스 검증을 위해 V2V 및 V2I 통신에 해당하는 차량 안전 서비스 평가 시나리오를 구현하고, 평가 수행을 통해 구현된 시뮬레이터의 요구기능 검증 및 평가 적용 가능성을 확인한다.또한, 실세계 도심환경과 유사한 V2X 통신 시뮬레이션 환경 구현을 위해 일반적으로 사용되는 전파모델 외에 나카가미 페이딩 모델(Nakagami fadingmodel)과 코너 경로손실 모델(CORNER path loss model)을 추가 적용하였다. 특히 코너 모델적용을 위해 일산 도심지역의 지리정보를 이용하여 통신 시뮬레이션에 영향을 주는 주요인자인 건물위치, 노드 및 링크 정보를 생성하여 네트워크 시뮬레이터에 적용한다.추가 적용된 전파 모델에 대한 검증을 위하여 일산 특정 지역에서 WAVE 통신 모듈이 장착된 차량을 이용하여 실차실험을 진행하고, 시뮬레이션 결과와의 비교를 통해 전파모델에 대한 효과와 필요성을 확인한다.