Beberapa Lingkungan Menghubungkan Simulator untuk IVC
Christian Lochert, Björn Scheuermann,
Andreas Barthels, Alfonso Cervantes,
and Martin Mauve
HeinrichHeine
University Düsseldorf
{lochert, scheuermann,
Murat Caliskan
Volkswagen AG
murat. caliskan@volkswagen.de
Categories and Subject Descriptors:
C.2.1 [Computer-Communication Networks]: Network Architecture
and Design, Wireless communication
I.6.7 [Simulation and Modeling]: Simulation Support Systems, Environments
General Terms: Experimentation, Performance
Keywords: simulator coupling, vanet
1. PENGANTAR
Pembangunan dan evaluasi dari aplikasi untuk mobil ke mobil komunikasi memainkan satu terus meningkat peran penting, berdua pada ilmiah dan penelitian industri [1, 2, 5, 7, 8] Arah aplikasi ini di menambahkan keselamatan lalu lintas, memandu hibur, dan di hiburan mobil. Pembangunan umum mendaur untuk aplikasi ini meliputi satu memperinci simulasi melangkah dahulu implementasi nyata dalam urutan untuk mengungkapkan tantangan tersembunyi atau kekurangan desain.
Biasanya, seperangkat simulator independen biasanya mengendali pembahasan ini. Agar menangkap karakteristik spesifik dari satu VANET bengkak urat yang harus memasuki satu etika realistis. Gerakan pola diciptakan oleh simulator lalu lintas yang mengenai kendaraan dan adalah disimpan di file lalu lintas. Satu simulator jaringan kemudian adalah dipergunakan untuk modelkan algoritma mempekerjakan untuk menaklukkan paket data melalui VANET.
Penggunaan ini file lalu lintas dihasilkan oleh simulator lalu lintas untuk gerakkan bengkak urat selama simulasi. Akhirnya data aplikasi adalah sering mendekati oleh beberapa stokastik tiruan atau deterministic berjalan pada simulator jaringan.
Satu kerugian kunci dari pendekatan ini adalah ketidakbecusan untuk modifikasi data lalu lintas sebagai respons atas aplikasi peristiwa lapisan. Yaitu, tidak ada hal apa yang terjadi pada lapisan aplikasi, gerakan dari kendaraan tetap akan sama. Ada samasekali tidak untuk satu aplikasi ke ubah perilaku dari satu kendaraan selama runtime. Ini mengurangi taraf dari realisme yang dapat dicapai untuk mengunci aplikasi seperti aktif keselamatan yang mana kenyataannya pengaruhi gerakannya bengkak urat berpengaruh significant.
Untuk menyelesaikan masalah ini kita mengajukan perhubungkan simulator berbeda untuk terhubung jaringan simulasi, simulasi lalu lintas dan simulasi aplikasi untuk mendirikan satu lingkungan simulasi terintegrasi yang goes simulator di luar yang sudah ada memasangkan seperti [3] atau hilir sederhana simulator gemar [10] Dengan demikian satu evaluasi holistic dari aplikasi VANET dapat dilakukan. Dua keprihatinan utama harus adalah dealt dengan: pertama, bagaimana caranya mengomunikasikan di antara simulator tanpa menghadapi mengkhususkan kehilangan kinerja dan detik lebih lagi kritis, bagaimana caranya memastikan (simulasi -) sinkronisasi waktu di antara simulator ini.
Copyright is held by the author/owner.
VANET’05, September 2, 2005,
ACM 1595931414/
05/0009.
2. ARSITEKTUR
Arah dari arsitektur kita adalah untuk memperbolehkan satu evaluasi holistic dari VANETs dengan kemampuan untuk menyetel masing-masing ’ menyesuaikan sekrup ’ semua melibatkan simulator. Seperti terlukis di Figur 1 arsitektur termasuk satu simulator masing-masing untuk gerakan yang mengenai kendaraan (VISSIM), aplikasi perilaku (Matlab / Simulink), dan kemampuan jaringan (ns - 2). Satu aplikasi layan (Kontrol simulasi) hadir untuk perbolehkan menyeberangi interaksi sistem operasi di antara simulator.
2.1 Simulator Jaringan – Modul Pusat
Pada perkalian komunitas penelitian simulator jaringan berbeda dipekerjakan. Kita memutuskan untuk mempergunakan dengan bebas tersedia dan secara luas dipergunakan simulator sumber buka ns - 2 [6]
Untuk memperbolehkan simulator penghubung, satu kelas pusat baru dipanggil Synchronize diterapkan untuk ns - 2. Kelas ini adalah bertanggung-jawab untuk sinkronisasi di antara semua memperhubungkan simulator. Pada awal dari simulasi satu objek Tcl dari kelas ini diciptakan dan koneksi ke simulator lalu lintas didirikan. Setelah initialization ini tahapkan simulator jaringan sendiri adalah instanced. Pada Synchronize-class satu pengatur waktu disetel. Setelah waktu habis ini satu ulang cari data gerakan lagi dikirimkan ke simulator lalu lintas. Proses ini adalah pada waktu tertentu diulangi.
2.2 Simulator Lalu Lintas
Untuk simulasi dari data lalu lintas kita mempergunakan VISSIM simulator [9] Simulator ini mampu untuk lakukan simulasi mikroskopik pada basis dengan perilaku pengarah realistis. Penawaran ini dua antarmuka utama: aku ) Objek Komponen Modelkan (COM) alat penghubung dan ii.) customizable perpustakaan penghubung dinamis (DLL) dipanggil drivermodel. dll . VISSIM perlukan satu NONA Windows platform.
COM menghubungkan mengijinkan kontrol penuh tentang paling aspek dari satu Simulasi VISSIM, meliputi modifikasi dari atribut demikian seperti kecepatan dan pemecutan dari satu kendaraan. Sejak akses ke alat penghubung ini adalah sangat berat kita mempergunakan ini hanya untuk aspek itu yang tidak dapat dikontrol melalui berarti lain. Ini meliputi permulaan dan berhenti proses simulasi. Berbeda dengan COM hubungkan penghubung dinamis perpustakaan menawarkan satu cahaya sangat memberati akses ke simulator VISSIM. Alat penghubung ini mula-mula dimaksud ke ijinkan customization dari perilaku pengarah selama runtime. Di tertentunya biasanya berganti perilaku dari pengarah di tanggapan ke satu peristiwa taraf aplikasi. Lagipula, kita mempekerjakan drivermodel. dll hubungkan untuk mengakses data seperti posisi dari kendaraan pada satu petinju kelas ringan dan sangat tinggi pertunjukan performant.
Sehubungan dengan fakta yang VISSIM perlukan NONA Windows sementara simulator lain melaksanakan optimally di bawah tidak ix. sistem operasi, menyeberangi komunikasi sistem operasi perlu. Tugas ini adalah dilaksanakan oleh satu aplikasi eksternal( Kontrol simulasi ).
2.3 Simulator Aplikasi
Kita memutuskan untuk mempergunakan Matlab / Simulink [4] lingkungan sebagai satu aplikasi meningkat simulator. Simulink mengijinkan satu pengguna untuk menciptakan aplikasi dengan menyediakan secara pribadi seret yang dapat sesuaikan diri dan kegunaan tetes. Lagipula ini kemungkinan untuk secara otomatis menghasilkan c kode keluar simulasi Simulink. Ini secara teratur selesai ke penggunaan yang sama kode mendasari untuk produk simulasi dan dunia nyata.
Lingkungan Matlab biasanya dioperasikan simulasi. Lingkungan ini tawarkan kemungkinan untuk mengoperasikan oleh pengendali jarak jauh melalui mesin Matlab. Mesin ini meliputi berbagai fungsi perpustakaan permulaan seperti itu dan berhenti Matlab, menukar data dengan Matlab, atau meminta operasi matematis. Pada lingkungan kita simulator jaringan mempergunakan fungsi ini untuk dikomunikasikan dengan Matlab / Simulink selama runtimenya simulasi dari satu simulasi.
Ada satu emisi kinerja utama dengan penghubung jaringan dan simulator aplikasi: menangani data mondar-mandir di antara simulator adalah mahal. Satu transfer dari jaringan simulator ke Matlab mengambil kira-kira 20 ms. Maka Adalah sangat penting ke agregat semua paket bagi seluruh kendaraan kebutuhan itu disampaikan ke simulator aplikasi pada satu periode tertentu dari waktu. Paket ini adalah tidak dikumpulkan oleh simulator aplikasi dan kemudian adalah memajukan ke simulasi dari kendaraan perorangan.
Dari pengalaman kita ini tidak mungkin untuk membiarkan satu simulasi terpisah daftarkan dengan simulator jaringan untuk masing-masing kendaraan.
3. SIMULASI
Memperhubungkan jaringan (ns - 2. 27) dan lalu lintas (VISSIM - 4. Memasuki ) simulator adalah dipergunakan untuk selidiki transmisi dari peringatan darurat pada jaringan ad hoc yang mengenai kendaraan. Di samping mempertunjukkan kelangsungan hidup dengan penghubung simulator, arah kunci dari simulasi pembahasan adalah untuk memahami dampak dari loncatan tunggal lebar-pita pada keandalan dan latency. Area simulasi menjadi bagian dari satu
Untuk masing-masing simulasi menjalankan satu kendaraan dekat pusat dari simulasi area dipilih untuk menirukan satu kecelakaan. Ini cetuskan stop dari kendaraan pada simulator lalu lintas dan transmisi dari satu 64 - pesan peringatan keadaan darurat byte oleh kendaraan ini. peringatan keadaan darurat kemudian adalah dimajukan oleh penggenangan sederhana penggunaan. Masing-masing kendaraan itu diterima pesan yang memajukan ini satu kali kemudian memperlambat penggunaan satu pola pengereman tetap. Kita tertarik di bagaimana yang dapat dipercaya dan seberapa cepat pesan keadaan darurat akan disampaikan bergantung kepada lajang tersedia meloncat lebar-pita dan beri jarak ke kecelakaan.
Untuk percobaan pengiriman rata-rata rasio dan penundaan dari memperingatkan pesan diselidiki. Kendaraan digolongkan menyetujui untuk jarak mereka ke pengirim asli dari peringatan keadaan darurat di waktu pesan peringatan ini dikirimkan oleh pengirim asli. Yang pertama group mengandung semua kendaraan yang adalah pada satu 500m jari-jari, detik meliputi semua kendaraan yang bukan di yang pertama group kecuali adalah ditempatkan pada satu 1000m jari-jari dan seterusnya. Nilai ini ditayangkan seperti jarak pada poros-x dari Figur 2 (satu ) dan Figur 2 (b ).
Poros-y dari Figur 2 (satu ) pertunjukan rasio di antara angka dari bengkak urat yang mempunyai mendapat satu paket peringatan dan angka dari bengkak urat yang milik masing-masing group. Dari satu perspektif keandalan ini dapat diamati itu satu lebar-pita dari 10 KBit adalah minimum absolut hargai untuk mencapai satu keandalan dari sekitar 0.9 untuk apapun berpengaruh nyata jarak. Ini harus menjadi dicatat bahwa ini dipengaruhi berpengaruh significant oleh topologi dari rintangan radio. Ini tampak juga beri alasan kenapa group pada 1500m dan 2000m punya satu pengiriman lebih tinggi rasio dibandingkan group pada 1000 m: pada topologi dari model kota kita beri jarak di antara 1500m dan 2500m diperlukan traversal dari satu merindukan jalan yang mana tidak mungkin untuk gagal.
Kesimpulan selanjutnya dapat digambar dengan mempelajari latency rata-rata dari menyampaikan paket peringatan (melihat Figur 2 (b )). latency ini meningkat secara dramatis sebagai lebar-pita tersedia turun. Untuk mengirimkan satu pesan peringatan awal cukup untuk memperingatkan pengarah lain ini tampak mungkin yang paling tidak satu lebar-pita dari 100 KBit diperlukan. Di sini lamanya untuk mengirimkan satu paket menumbuh dari 0.1 s pada satu jarak ke 500m sampai nyaris 1 s pada satu jangkauan komunikasi dari 2500 m.
4. FUTUREWORK
Satu fokus dari pekerjaan kita akan berlanjut berada di atas simulasi dari sistem yang mengenai kendaraan peringatan darurat. Pada satu langkah berikutnya kita akan selidiki alam lingkungan kompleks meliputi aplikasi penuh meningkat kemampuan, misalnya, hanyalah kendaraan itu yang mungkin untuk terpengaruh kecelakaan akan berhenti. Kita akan maka pertimbangkan yang tidak semua kendaraan perlu mendapat pesan pengingat untuk banyak lalu lintas keselamatan: kalau satu kendaraan di depan dengan kendaraan lain mematahkan maka yang lain kendaraan akan dihadang melalui perilaku pengarah normal. Ini adalah dengan demikian mungkin yang ketinggian keandalan untuk pengiriman dari pesan pengingat adalah hanyalah diperlukan sangat dekat dengan kecelakaan. Juga, kita akan pergunakan strategi flooding yang lebih lanjut untuk mengurangi bandwidth yang diperlukan dan waktu hingga kendaraan akan berhenti.
5. REFERENSI
[1] The DSRC project. http://www.leearmstrong.org/DSRC/DSRCHomeset.htm.
[2] The FleetNet project. http://www.fleetnet.de.
[3] U. Hatnik. et al. Using ModelSim, Matlab/Simulink and NS for Simulation of
Distributed Systems. In PARELEC ’04, pages 114–119,
[4] The Matlab/Simulink application simulator.
http://www.mathworks.com/products/simulink/.
[5] The Network-on-Wheels project. http://www.network-on-wheels.de.
[6] The ns-2 network simulator. http://www.isi.edu/nsnam/ns/.
[7] The PATH project. http://www.path.berkeley.edu.
[8] The PReVENT project. http://www.prevent-ip.org.
[9] The VISSIM traffic simulator. http://www.ptv.de/cgi-bin/traffic/traf_vissim.pl.
[10] Q. Xu. et al. Vehicle-to-vehicle safety messaging in DSRC. In VANET ’04,
No comments:
Post a Comment