A Simulation Study on the Performance Comparison of the V2X Communication Systems: ITS-G5 and C-V2X

Sammanfattning: Personlig rörlighet och fordonstransportsystem genomgår en förskjutning mot mer reaktiv och intelligent transportinfrastruktur. Ett brett spektrum av applikationer och användningsfall har dykt upp i fordonsmiljön underlättad av olika trådlösa kommunikationssystem. Dessa applikationer kan i stort sett klassificeras i trafiksäkerhet, trafikeffektivitet och infotainmenttjänster, var och en med sina egna uppsättningar av funktionskrav och prestandakrav. Interoperabilitet och samexistens av flera radioåtkomstteknologier ger möjligheter att uppfylla fordonets nätverksapplikationskrav genom att utnyttja styrkorna i varje teknik. Detta arbete fokuserar på två framväxande tekniker för intelligent transportsystem (ITS), nämligen 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Cellular Vehicle-to-Everything C-V2X och ITS-G5. En detaljerad kvalitativ jämförelse av protokollstakarna tillhandahålls tillsammans med resultatutvärdering av standarderna. Detta arbete utvärderar prestanda för 802.11p och LTE-V2X för säkerhetsmeddelandetillämpning genom simulering i ett realistiskt motorvägscenario. Resultaten indikerar en överlägsen prestanda med IEEE 802.11p i gles fordonsdensitet, vilket levererar 80% av paketen med 10 Hz fyrfrekvens. Dessutom levererar ITS-G5 paket med mindre fördröjning än C-V2X. C-V2X presterar bättre för mycket tätt nätverk när det gäller att leverera paket samt intermottagningstid. Det dras slutsatsen att lämpliga resursallokeringar (resursblock och MCS) bör göras för att begränsa förseningen i att leverera paket till destinationsnoderna inom 500 ms utan att kompromissa med paketmottagningsförhållandet och intermottagningstiden, särskilt för mycket täta nätverk. ETSI: s nyligen föreslagna samexistensmetoder för samkanal för att uppmuntra spektrumneutralitet, som tillåter C-V2X och ITS-G5 att arbeta i 5,9 GHz, leder till samkanaliska samlivsfrågor mellan de två teknologierna. Detta arbete tillhandahåller skelettet i en kombinerad ram som kan användas för att ytterligare studera samexistensutmaningarna.