Grenzen-Latenz-Warnungen in Fahrzeugnetzwerken

Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsprotokolle können allgemein in drei Kategorien unterteilt werden: zeitlich begrenzte Sicherheitswarnungen, anhaltende Verkehrswarnungen und Streaming-Medien für Telematik-Anwendungen. Wir konzentrieren uns auf die erste Kategorie der zeitkritischen Nachrichten, da sie den Fahrern und Passagieren den größten Nutzen bringt. Sicherheitswarnungen werden von einem Fahrzeug während Ereignissen wie Verlust der Traktion, plötzlichem Bremsen und Auslösen des Airbags übertragen. Das Ziel eines Sicherheitsprotokolls besteht darin, Nachrichten über mehrere Fahrzeuge innerhalb einer Entfernung von 1,5 bis 2 km zu übermitteln, um sich nähernde Fahrzeuge innerhalb einer begrenzten End-to-End-Latenz (z. B. 1,5 Sekunden) zu alarmieren. Aufgrund der hohen Mobilität und der kurzlebigen Konnektivität müssen wir Broadcast-Protokolle sowie Maßnahmen zur Minderung der mit Broadcast-Protokollen verbundenen Probleme, wie z. B. das Broadcast-Sturm-Problem, einsetzen. In diesem Papier stellen wir ein Standort-geteiltes Mehrfachzugangsverfahren (LDMA) vor, um das Broadcast-Sturm-Problem zu unterdrücken und eine begrenzte End-to-End-Latenz über mehrere Hops hinweg zu gewährleisten. Dieses Verfahren erfordert, dass die teilnehmenden Fahrzeuge sich mit der GPS-Zeit synchronisieren und die regionalen Kartenbeschreibungen, die räumliche Zellauflösungen und zeitliche Slotpläne umfassen, über einen außerbandlichen FM/RDBS-Steuerkanal empfangen. Wir verwenden die GrooveNet-Virtualisierungsplattform für Fahrzeugnetzwerke mit realistischem Mobilitäts-, Fahrzeugfolgen- und Stau-Modell, um die Leistung von LDMA in Simulationen und im Straßenverkehr zu bewerten.