IEEE 802.11p vehicle to infrastructure communications in urban environments

2012 ◽  
Vol 50 (5) ◽  
pp. 176-183 ◽  
Author(s):  
J. Gozalvez ◽  
M. Sepulcre ◽  
R. Bauza
2013 ◽  
Vol 96 ◽  
pp. 188-195 ◽  
Author(s):  
Shuai Chen ◽  
Wei Nai ◽  
Decun Dong ◽  
Wenyi Zheng ◽  
Weiping Jing

Energies ◽  
2021 ◽  
Vol 14 (15) ◽  
pp. 4702
Author(s):  
Karolina Krzykowska-Piotrowska ◽  
Ewa Dudek ◽  
Mirosław Siergiejczyk ◽  
Adam Rosiński ◽  
Wojciech Wawrzyński

The increase in the role of companion robots in everyday life is inevitable, and their safe communication with the infrastructure is one of the fundamental challenges faced by designers. There are many challenges in the robot’s communication with the environment, widely described in the literature on the subject. The threats that scientists believe have the most significant impact on the robot’s communication include denial-of-service (DoS) attacks, satellite signal spoofing, external eavesdropping, spamming, broadcast tampering, and man-in-the-middle attacks. In this article, the authors attempted to identify communication threats in the new robot-to-infrastructure (R2I) model based on available solutions used in transport, e.g., vehicle-to-infrastructure (V2I), taking into account the threats already known affecting the robot’s sensory systems. For this purpose, all threats that may occur in the robot’s communication with the environment were analyzed. Then the risk analysis was carried out, determining, in turn, the likelihood of potential threats occurrence, their consequence, and ability of detection. Finally, specific methods of responding to the occurring threats are proposed, taking into account cybersecurity aspects. A critical new approach is the proposal to use communication and protocols so far dedicated to transport (IEEE 802.11p WAVE, dedicated short-range communications (DSRC)). Then, the companion’s robot should be treated as a pedestrian and some of its sensors as an active smartphone.


2018 ◽  
Author(s):  
Μιχαήλ Χαρίτος

Η παρούσα διατριβή έχει ως θέμα τη μοντελοποίηση και ανάπτυξη ετερογενών κινητών δικτύων οχήματος-προς-όχημα (Vehicle to-Vehicle) και οχήματος-προς-υποδομή (Vehicle-to-Infrastructure) με έμφαση σε δύσκολα περιβάλλοντα μετάδοσης. Ειδικότερα η διατριβή προσέγγισε το πρόβλημα της έλλειψης αξιοπιστίας των εξομοιώσεων λόγω της διαφοροποίησης τους σε σύγκριση με πειραματικές μετρήσεις και ειδικότερα κατά την περίπτωση ασύρματης μετάδοσης εντός σήραγγας για εφαρμογές επιτήρησης εντός κινούμενων κόμβων (τρένο-οχήματα) με χρήση ετερογενών δικτύων. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν με μεγάλη λεπτομέρεια μοντέλα καναλιού για την εξεύρεση του πλέον κατάλληλου. Ο πρώτος κατά σειρά στόχος της διατριβής όπως προαναφέρθηκε είναι η επιλογή/ανάπτυξη ενός αντιπροσωπευτικού μοντέλου καναλιού, για ασύρματα κινούμενα δίκτυα. Πιο συγκεκριμμένα, προτάθηκε με βάση πειραματικές μετρήσεις και επιλέχθηκε μοντέλο ασύρματου καναλιού για την περιοχή συχνοτήτων 5.4-5.9 GHz σε περιβάλλοντα σήραγγας αμαξοστοιχίας και αυτοκινητοδρόμου. Ο δεύτερος βασικός στόχος της παρούσας διατριβής ήταν ο σχεδιασμός και η αναπτύξη ενός αλγόριθμου μεταπομπής για τη βελτιστοποίηση των επιδόσεων σε συνθήκες μετάδοσης-λήψης οχημάτων – συρμών τρένων τα οποία κινούνται σε αντιπαράλληλες τροχίες εντός σήραγγας, κατά τη διαδικασία του WiMAX FBSS (Fast Base Station Switching) Handover και η σύγκρισή του με τον αντίστοχο Vertical Handover (VHO). O επόμενος στόχος ήταν ο σχεδιασμός ενός αλγόριθμου που στοχεύει στην βελτιστοποίηση του QoS του ασύρματου καναλιού κατά την περίπτωση ενός ασύρματου κινούμενου ετερογενούς (HetNet) IEEE 802.11p - LTE δικτύου οχημάτων με χρήση των τεχνικών SISO (single-input & single-output)και MIMO (multiple-input & multiple-output) εντός προαστιακού περιβάλλοντος. Ο αλγόριθμος περιλαμβάνει τη δυναμική ομαδοποίηση των οχημάτων σε clusters καθώς και την επιλογή Cluster Header (CH) και του αντίστοιχου Gateway για το Het-Net IEEE 802.11p – LTE. Για την πληρέστερη τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα με αντίστοιχους Handover αλγόριθμους βασισμένους στην τεχνική του Clustering και αντιστοίχως για διαφορετική πυκνότητα και ταχύτητα οχημάτων. Για το σκοπό αυτό ο προτεινόμενος Handover αλγόριθμος εξομοιώθηκε μέσω της βιβλιοθήκης Veins του εξομοιωτή OMNeT++, με τη χρήση του SUMO – (Simulation of Urban Mοbility) εξομοιωτή. Μια ξεχωριστή συνεισφορά της διατριβής αποτέλεσε η ανάπτυξη της καινοτόμου μεθόδου του Virtual Drive testing μέσω της προσομοίωσης ενός αυτοκινούμενου LTE προτύπου για μια προεπιλεγμένη διαδρομή, με τη χρήση ενός LTE base station emulator, ενός Channel emulator, ενός RayTracing tool και μιας φορητής συσκευής σε ρόλο LTE κινούμενου κόμβου. Απώτερος στόχος του Virtual Drive testing είναι η χαρτογράφηση του LTE δικτύου ενός κινούμενου οχήματος σε μια προεπιλεγμένη περιοχή ενδιαφέροντος και η ρεαλιστική απεικόνιση των συνθηκών μετάδοσης με τη χρήση ενός Ray Tracing μοντέλου καναλιού σε προαστικό περιβάλλον. Τέλος, η έρευνα επεκτάθηκε στο σχεδιασμό και την εξομοίωση του προτεινόμενου Break-Point-PathLoss μοντέλου καναλιού σε περιβάλλον σήραγγας και εν συνεχεία εφαρμόστηκε σε ετερογενή WiMAX-WLAN δίκτυα. Με τη χρήση του προτεινόμενου Break-Point-PathLoss μοντέλου καναλιού ο χρήστης δύναται πλέον να εξομοιώσει με ακρίβεια οποιοδήποτε ασύρματο δίκτυο στον εξομοιωτή OMNeT++ και να παράξει αξιόπιστα αποτελέσματα για εφαρμογές ασύρματων δικτύων σε σήραγγα αρκεί να γνωρίζει τις γεωμετρικές διαστάσεις της.


Sensors ◽  
2019 ◽  
Vol 19 (23) ◽  
pp. 5201 ◽  
Author(s):  
Paul Schwarzbach ◽  
Albrecht Michler ◽  
Paula Tauscher ◽  
Oliver Michler

High-precision and lane selective position estimation is of fundamental importance for prospective advanced driver assistance systems (ADAS) and automated driving functions, as well as for traffic information and management processes in intelligent transportation systems (ITS). User and vehicle positioning is usually based on Global Navigation Satellite System (GNSS), which, as stand-alone positioning, does not meet the necessary requirements in terms of accuracy. Furthermore, the rise of connected driving offers various possibilities to enhance GNSS positioning by applying cooperative positioning (CP) methods. Utilizing only low-cost sensors, especially in urban environments, GNSS CP faces several demanding challenges. Therefore, this contribution presents an empirical study on how Vehicle-to-Everything (V2X) technologies can aid GNSS position estimation in urban environments, with the focus being solely on positioning performance instead of multi-sensor data fusion. The performance of CP utilizing common positioning approaches as well as CP integration in state-of-the-art Vehicular Ad-hoc Networks (VANET) is displayed and discussed. Additionally, a measurement campaign, providing a representational foundation for validating multiple CP methods using only consumer level and low-cost GNSS receivers, as well as commercially available IEEE 802.11p V2X communication modules in a typical urban environment is presented. Evaluating the algorithm’s performance, it is shown that CP approaches are less accurate compared to single positioning in the given environment. In order to investigate error influences, a skyview modelling seeking to identify non-line-of-sight (NLoS) effects using a 3D building model was performed. We found the position estimates to be less accurate in areas which are affected by NLoS effects such as multipath reception. Due to covariance propagation, the accuracy of CP approaches is decreased, calling for strategies for multipath detection and mitigation. In summary, this contribution will provide insights on integration, implementation strategies and accuracy performances, as well as drawbacks for local area, low-cost GNSS CP in urban environments.


Electronics ◽  
2019 ◽  
Vol 8 (2) ◽  
pp. 204 ◽  
Author(s):  
Usman Ali Khan ◽  
Sang Sun Lee

The Dedicated Short Range Communication (DSRC) technology supports the vehicular communications through Vehicle to Vehicle (V2V) and Vehicle to Infrastructure (V2I) Communication, by operating at 5.9 GHz band (U.S. Standard). The Physical (PHY) and Medium Access Control (MAC) Layer are defined by the IEEE 802.11p, while the IEEE 1609 family of standards define the Wireless Access in Vehicular Environment (WAVE); a suite of communication and security standards in the Vehicular Area Networks (VANETs). There has been a lot of research regarding several challenges in VANETs, from spectrum utilization to multichannel operation and from routing to security issues. The aim of all is to improve the performance of the network and support scalability in VANETs; which is defined as the ability of the network to handle the addition of vehicles (nodes) without suffering noticeable degradation of performance or administrative overhead. In this paper, we aim to highlight multilayer challenges concerning the performance of the VANETs, the already proposed solutions, and the possible future work.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document