실제 도시환경에서의 VANET 시뮬레이션을 위한 디지털 트윈 기반 접근법
A Digital Twin-based Approach for VANET Simulation in Real Urban Environments
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초록
본 논문에서는 디지털 트윈과 같은 실제 도로 환경에서 차량용 애드혹 네트워크(VANET)의 시뮬레이션을 실행하기 위한 기존 시뮬레이터를 면밀한 조사가 수행되었다. 신중한 검토 후에, 오픈소스로 공개되어 있을 뿐만 아니라 효율적인 성능을 가지는 OSM(OpenStreetMap), SUMO(Simulation of Urban MObility), OMNeT++를 결합한 시뮬레이터를 선택되었다. 또한, 이 통합 시뮬레이터를 사용하여 단순한가상 도로 환경과 실제 도로 환경 모두에서 VANET 시뮬레이션을 수행하였고, 그 결과 두 유형의 환경간에 VANET 성능에 상당한 차이가 있음을 확인했으며, 안정적인 VANET 운영을 위해 현실적인 도로및 교통 환경을 고려해야 할 필요가 있음을 확인하였다. 추가적으로, 또 다른 시뮬레이션 결과에서는차량 밀도가 감소하고 네트워크 토폴로지의 동적 변화가 증가함에 따라 성능 저하가 관찰되는 등 상당한성능 변동성이 있는 것으로 나타나기도 하였다. 이러한 결과들을 통해, VANET을 실제 환경에서 운용하기 위해서는, 단순한 가상 도로 환경에 의존하지 않아야하며, VANET 연구에서 디지털 트윈 기반 접근방식을 통해 실제 도로 및 교통 상황을 시뮬레이션해야 할 필요성을 확인할 수 있다.
Abstract
In this paper, we conducted a thorough investigation of existing simulators for running simulations of Vehicular Adhoc Networks (VANET) in realistic road environments, such as digital twins. After careful consideration, we chose a simulator that combines OSM (OpenStreetMap), SUMO (Simulation of Urban MObility), and OMNeT++ due to its open-source nature and efficient performance. Using this integrated simulator, we carried out VANET simulations in both simple virtual road environments and realistic road environments. Our findings revealed significant differences in VANET performance between the two types of environments, emphasizing the need to consider realistic road and traffic environments for reliable VANET operation. Furthermore, our simulations demonstrated significant performance variability, with performance degradation observed as vehicle density decreased and dynamic changes in network topology increased. These results underscore the importance of digital twin-based approaches in VANET research, highlighting the need to simulate real-world road and traffic conditions rather than relying on simple virtual road environments.
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