Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation and Improvement of Decentralized Congestion Control for Multiplatooning Application
KTH, School of Electrical Engineering and Computer Science (EECS), Communication Systems, CoS, Radio Systems Laboratory (RS Lab). (CCS)
2018 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Utvärdering och förbättring av decentraliserade överbelastning kontroll för konvoj av fordonskonvojer (Swedish)
Abstract [en]

Platooning has the potential to be a breakthrough in increasing road capacity and reducing fuel consumption, as it allows a chain of vehicles to closely follow each other on the road. When the number of vehicles increases, platoons will follow one another in what is referred to as multiplatooning. Many Cooperative Intelligent Transportation Systems (C-ITS) applications rely on periodically exchanged beacons among vehicles to improve traffic safety. However, as the number of connected vehicles increases, the network may become congested due to periodically exchanged beacons. Therefore, without some congestion control method, safety critical messages such as Cooperative Awareness Messages (CAMs) may not be delivered on time in high vehicle density scenarios. Both the European Telecommunications Standards Institute (ETSI) and the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) have been working on different standards to support vehicular communication. ETSI dened the Decentralized Congestion Control (DCC) mechanism which adapts transmission parameters (message rate, transmit data rate, and transmit power, etc.) to keep channel load under control. ETSI DCC utilizes a three-state machine with RELAXED, ACTIVE, and RESTRICTIVE states. In this thesis, we implemented this three-state machine by adapting the message rate based on the channel busy ratio (CBR). We name this message-rate based three-state machine DCC-3. DCC-3 has the ability to control channel load; however, it has unfairness and instability problems due to the dramatic parameter changes between states. Therefore, we divided the ACTIVE state of DCC-3 into ve sub-states, and refer to this as DCC-7. We benchmarked DCC-3 against static beaconing (STB), dynamic beaconing (DynB), LInear MEssage Rate Integrated Control (LIMERIC), and DCC-7 using different evaluation metrics with different numbers of platoons. Our results from the Plexe simulator demonstrate that DCC-7 has the best performance when considering all evaluation metrics, including CBR, Inter-reception time (IRT), collisions, safe time ratio, and fairness. Furthermore, we found using transmit power control could greatly improve the performance of CBR and collision rates.

Abstract [sv]

Platooning (fordonskonvojer) har potential att bli ett genombrott i öka vägkapaciteten och minska bränsleförbrukning, eftersom det tillåter en kedja av fordon att noga följa varandra på vägen. När antalet fordon ökar, kommer att plutoner följa varandra i vad som benämns multiplatooning (konvoj av fordonskonvojer). Många kooperativ intelligenta transportsystem (C-ITS) tillämpningar förlitar sig på regelbundet utbytte beacons bland fordon att förbättra traffiksäkerheten. Dock som antalet uppkopplade fordon ökar, kan nätverket bli överbelastat på grund av regelbundet utbytte beacons. Utan någon trängsel kontrollmetod, får därför säkerhet kritiska meddelanden såsom kooperativ medvetenhet meddelanden (CAMs) inte levereras i tid i höga fordon densitet scenarier. Både Europeiska institutet för telekommunikationsstandarder (ETSI) och Institute el och elektroniska tekniker (IEEE) har arbetat på olika standarder för att stödja vehicular kommunikation. ETSI definieras den decentraliserade överbelastning kontroll (DCC) mekanism som anpassar överföring parametrar (meddelande hastighet, överföra datahastighet och sändningseffekt, etc.) för att hålla kanalen belastningen under kontroll. ETSI DCC använder en tre-state maskin med RELAXED, ACTIVE och RESTRICTIVE stater. I denna avhandling har genomfört vi denna tre-state maskin genom att anpassa meddelande hastighet baserat på kanal upptagen förhållandet (CBR). Vi nämna detta meddelande-hastighet baserat tre-state machine DCC-3. DCC-3 har förmågan att kontrollera kanal belastning; Det har dock otillbörlighet och instabilitet problem på grund av de dramatiska parameterändringar mellan stater. Därför vi indelat det ACTIVE tillståndet för DCC-3 i fem undertillstånd och hänvisar till detta som DCC-7. Vi benchmarkade DCC-3 mot statiska leda (STB), dynamisk leda (DynB), linjära MEssage Rate integrerad kontroll (LIMERIC) och DCC-7 med olika utvärdering statistik med olika antal plutoner. Våra resultat från Plexe simulator visar att DCC-7 har bästa prestanda när man överväger alla utvärdering statistik, inklusive CBR, mellan receptionen tid (IRT), kollisioner, säker tid baserat och rättvisa. Vi fann dessutom använda Sändareffektstyrning kan avsevärt förbättra prestanda för CBR och kollision priser.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. xiii,62
Series
TRITA-EECS-EX ; 2018:464
Keywords [en]
Wireless vehicular communication, decentralized congestion control, cooperative awareness messages, multiplatooning, simulation
Keywords [sv]
Trådlös fordonskommunikation, decentraliserad överbelastning kontroll, kooperativ medvetenhet meddelanden, multiplatooning, simulering
National Category
Communication Systems
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-232849OAI: oai:DiVA.org:kth-232849DiVA, id: diva2:1236698
External cooperation
RISE SICS
Subject / course
Computer Science
Educational program
Master of Science - Embedded Systems
Presentation
2018-07-26, Seminar room Grimeton at CoS, Kistagången 16, East, Floor 4, Elevator B, Kista, 15:00 (English)
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-09-03 Created: 2018-08-04 Last updated: 2018-09-04Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1889 kB)163 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1889 kBChecksum SHA-512
64ca9b5bac09f0a83d45f43f89c1226e1c6814c788bf5eb2caea310be0ad1d719ce0959683652ea8dd046999377b22121145603eda869cb93f6b8158aac58083
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Bai, Chumeng
By organisation
Radio Systems Laboratory (RS Lab)
Communication Systems

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 163 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 559 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf