Dissertação

{en_GB=Real-Time Emulation of Vehicular Non-Stationary Channels} {} EVALUATED

{pt=O objetivo desta tese é descrever o uso de um emulador de canal de comunicações para avaliar o desempenho de modems instalados em veículos, no âmbito de aplicações dedicadas a Sistemas de Transporte Inteligentes. Estes nós veículares são responsáveis pela troca de informações de segurança e eficiência de trânsito, utilizando a emenda 802.11p do protocolo Wi-Fi. Isto permite a simulação de um canal veícular realista caracterizado por parâmetros que são reconfiguráveis e sem a necessidade de medições de campo. Para isso, é essencial modelar minuciosamente o canal não-estacionário, caracterizado por ambientes dinâmicos, elevadas velocidades dos nós e o efeito do multicaminho. O canal é descrito por um modelo de linha de atraso tapped, no qual os taps são determinados através de uma otimização, baseada no algoritmo LASSO, em medidas reais em Lund, Suécia. O algoritmo visa a minimização do erro quadrático médio entre a descrição aproximada do canal e as medições originais, e limitar o número de taps em uso. O emulador faz parte de um projeto desenvolvido no Instituto de Telecomunicações da Universidade Técnica de Viena. O seu desenvolvimento posterior permite a emulação consecutiva de cenários e a configuração dos parâmetros de atraso, para cada magnitude e fase. O desempenho do emulador é avaliado através da taxa de erro de pacote, para diversos cenários e atenuações, mostrando que os modelos não-estacionários não emulam cenários estacionários veiculares de modo realista e, para o modelo não-estacionário, a informação partilhada é perdida exceto quando os veículo estão nas proximidades., en=The aim of this thesis is to describe the use of a communications channel emulator to assess the performance of modems installed in vehicles, in the field of Intelligent Transportation Systems’ applications. These vehicle nodes are responsible for exchanging safety and traffic efficiency information, using the amendment to the Wi-Fi protocol known as 802.11p. This enables the simulation of a realistic vehicular channel with reconfigurable parameters and without the need of field measurements. For that, it is essential to thoroughly model the non-stationary channel, characterized by dynamic environments, high node velocities and multipath. The channel is described by a tapped-delay line model, in which the taps are determined by an optimization algorithm, based on LASSO, on real-life measurements in Lund, Sweden. The algorithm aims at minimizing the mean square error between the approximated channel description and the original measurements, and limiting the number of taps in use. The emulator is part of a project developed in the Telecommunications Institute of the Technical University of Vienna. Its further development enables the emulation of several consecutive scenarios and the configuration of the delay parameters for each magnitude and phase. The performance of the channel emulator is evaluated through the packet error ratio, for the various scenarios and different attenuations, showing that stationary channel models do not emulate vehicular scenarios realistically and, for the non-stationary model, exchanged information is almost completely lost except when the vehicles are in close proximity.}
{pt=Sistemas de Transporte Inteligente, 802.11p, canais não-estacionários, linha de atraso tapped, emulador, taxa de erro de pacote, en=Intelligent Transportation Systems, 802.11p, non-stationary channels, tapped-delay line, emulator, packet error ratio}

Maio 8, 2018, 15:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Luís Manuel De Jesus Sousa Correia

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado