?
Моделирование влияния потерь сообщений 5G NR-V2X на поведение подключенных беспилотных транспортных средств
Поведение подключенных беспилотных транспортных средств при реализации кооперативных функций безопасности зависит от своевременного обмена V2X-сообщениями. При этом сквозное влияние нарушений доставки сообщений 5G NR-V2X Mode 2 на поведение транспортных средств требует оценки не только по агрегированным сетевым метрикам, но и по своевременности поступления V2X-сообщений в допустимый для управляющего контроллера временной интервал. В статье представлена воспроизводимая среда совместного имитационного моделирования, объединяющая симулятор транспортной мобильности SUMO, обмен информацией через TraCI, сетевое моделирование в ns-3/ms-van3t, модуль 5G-LENA NR sidelink, геометрическую модель радиоканала Sionna RT и журналы событий. В среде реализованы механизмы изменения качества связи для отдельных транспортных средств и сквозной трассировки сообщений с сохранением идентификаторов для проведения анализа сообщений и оценки влияния потерь сообщений на поведение подключенного беспилотного транспорта. Экспериментальная проверка выполнена в двух сценариях. В сценарии предупреждения о приближении автомобиля экстренных служб серия из 140 независимых итераций показала, что при снижении PRR (Packet Reception Ratio) с 0,9412 до 0,0675 значение 90-го процентиля задержки первого приема CAM (Cooperative Awareness Message) возрастает с 4,45 до 32,52 с. Ранговая корреляция Спирмена фиксирует прямую связь между txPower (мощность передатчика) и PRR (ρs = 0,981, p < 0,001) и обратную связь между PRR и P90 задержки (ρs = –0,927, p < 0,001). В сценарии конфликта на приоритетном перекрестке устойчивый обмен V2X-сообщениями обеспечивает поступление первого полезного предупреждения до критического момента формирования управляющего действия. В результате во всех 30 независимых итерациях столкновение не возникало. В режимах «только радар» и «радар + деградированная V2X-связь» предупреждение поступает позднее критического момента, поэтому каждая итерация завершается столкновением. Результаты показывают, что оценка безопасности кооперативных функций требует совместного анализа PRR, временной структуры поступления сообщений и поведения транспорта.