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A novel safety message dissemination framework in LTE-V2X system
Transactions on Emerging Telecommunications Technologies ( IF 2.5 ) Pub Date : 2021-04-13 , DOI: 10.1002/ett.4275 Eshita Rastogi 1 , Mukesh Kumar Maheshwari 2 , Abhishek Roy 3 , Navrati Saxena 4 , Dong Ryeol Shin 5
Transactions on Emerging Telecommunications Technologies ( IF 2.5 ) Pub Date : 2021-04-13 , DOI: 10.1002/ett.4275 Eshita Rastogi 1 , Mukesh Kumar Maheshwari 2 , Abhishek Roy 3 , Navrati Saxena 4 , Dong Ryeol Shin 5
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Vehicular communication plays a crucial role in improving road safety and maintaining traffic efficiency through the exchange of safety messages. Besides road safety, it can also be used to support other nonsafety features such as infotainment services, traffic management, parking assistance, and so on. In this article, we explore a hybrid long term evolution vehicle-to-everything architecture where we use both vehicle-to-infrastructure (V2I) and vehicle-to-vehicle (V2V) communication to simultaneously provide high throughput for infotainment services and maintain high reliability and low transmission delay for the safety messages. To this end, we propose V2I and V2V resource allocation algorithms which support a strict allocation priority for the safety messages over the nonsafety messages. We evaluate the performance of the proposed algorithms by extensive simulations using OMNeT++, INET, and SimuLTE softwares and analyze the simulation data using MATLAB software. The simulation results indicate that, as compared with using only V2I communication, the proposed algorithms decrease the end-to-end delay (∼23%, on average) of the safety messages with little degradation (< 10%, on average) in throughput of the background traffic. We compare our proposed algorithms with the existing algorithms and find that the proposed algorithms show a performance gain of 36.5% and 45% in terms of end-to-end latency and packet reception ratio, respectively.
中文翻译：
LTE-V2X系统中一种新颖的安全消息传播框架
车辆通信通过安全信息的交换在改善道路安全和保持交通效率方面发挥着至关重要的作用。除了道路安全之外，它还可以用于支持其他非安全功能，例如信息娱乐服务、交通管理、停车辅助等。在本文中，我们探索了一种混合长期演进的车对一切架构，其中我们使用车对基础设施 (V2I) 和车对车 (V2V) 通信同时为信息娱乐服务提供高吞吐量并保持高吞吐量。安全信息的可靠性和低传输延迟。为此，我们提出了 V2I 和 V2V 资源分配算法，它们支持安全消息相对于非安全消息的严格分配优先级。我们通过使用 OMNeT++、INET 和 SimuLTE 软件的广泛仿真来评估所提出算法的性能，并使用 MATLAB 软件分析仿真数据。仿真结果表明，与仅使用 V2I 通信相比，所提出的算法减少了安全消息的端到端延迟（平均约 23%），吞吐量几乎没有下降（平均<10%）的背景流量。我们将我们提出的算法与现有算法进行比较，发现所提出的算法在端到端延迟和数据包接收率方面分别表现出 36.5% 和 45% 的性能增益。与仅使用 V2I 通信相比，所提出的算法减少了安全消息的端到端延迟（平均约为 23%），而后台流量的吞吐量几乎没有下降（平均<10%）。我们将我们提出的算法与现有算法进行比较，发现所提出的算法在端到端延迟和数据包接收率方面分别表现出 36.5% 和 45% 的性能增益。与仅使用 V2I 通信相比，所提出的算法减少了安全消息的端到端延迟（平均约为 23%），而后台流量的吞吐量几乎没有下降（平均<10%）。我们将我们提出的算法与现有算法进行比较，发现所提出的算法在端到端延迟和数据包接收率方面分别表现出 36.5% 和 45% 的性能增益。
更新日期：2021-04-13
中文翻译：
LTE-V2X系统中一种新颖的安全消息传播框架
车辆通信通过安全信息的交换在改善道路安全和保持交通效率方面发挥着至关重要的作用。除了道路安全之外，它还可以用于支持其他非安全功能，例如信息娱乐服务、交通管理、停车辅助等。在本文中，我们探索了一种混合长期演进的车对一切架构，其中我们使用车对基础设施 (V2I) 和车对车 (V2V) 通信同时为信息娱乐服务提供高吞吐量并保持高吞吐量。安全信息的可靠性和低传输延迟。为此，我们提出了 V2I 和 V2V 资源分配算法，它们支持安全消息相对于非安全消息的严格分配优先级。我们通过使用 OMNeT++、INET 和 SimuLTE 软件的广泛仿真来评估所提出算法的性能，并使用 MATLAB 软件分析仿真数据。仿真结果表明，与仅使用 V2I 通信相比，所提出的算法减少了安全消息的端到端延迟（平均约 23%），吞吐量几乎没有下降（平均<10%）的背景流量。我们将我们提出的算法与现有算法进行比较，发现所提出的算法在端到端延迟和数据包接收率方面分别表现出 36.5% 和 45% 的性能增益。与仅使用 V2I 通信相比，所提出的算法减少了安全消息的端到端延迟（平均约为 23%），而后台流量的吞吐量几乎没有下降（平均<10%）。我们将我们提出的算法与现有算法进行比较，发现所提出的算法在端到端延迟和数据包接收率方面分别表现出 36.5% 和 45% 的性能增益。与仅使用 V2I 通信相比，所提出的算法减少了安全消息的端到端延迟（平均约为 23%），而后台流量的吞吐量几乎没有下降（平均<10%）。我们将我们提出的算法与现有算法进行比较，发现所提出的算法在端到端延迟和数据包接收率方面分别表现出 36.5% 和 45% 的性能增益。
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