This paper presents VaN3Twin-the first open-source, full-stack Network Digital Twin (NDT) framework for simulating the coexistence of multiple Vehicle-to-Everything (V2X) communication technologies with accurate physical-layer modeling via ray tracing. VaN3Twin extends the ms-van3t simulator by integrating Sionna Ray Tracer (RT) in the loop, enabling high-fidelity representation of wireless propagation, including diverse Line-of-Sight (LoS) conditions with focus on LoS blockage due to other vehicles' meshes, Doppler effect, and site-dependent effects-e.g., scattering and diffraction. Unlike conventional simulation tools, the proposed framework supports realistic coexistence analysis across DSRC and C-V2X technologies operating over shared spectrum. A dedicated interference tracking module captures cross-technology interference at the time-frequency resource block level and enhances signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) estimation by eliminating artifacts such as the bimodal behavior induced by separate LoS/NLoS propagation models. Compared to field measurements, VaN3Twin reduces application-layer disagreement by 50% in rural and over 70% in urban environments with respect to current state-of-the-art simulation tools, demonstrating its value for scalable and accurate digital twin-based V2X coexistence simulation.


翻译:本文提出VaN3Twin——首个开源的、全栈式网络数字孪生框架,用于通过光线追踪实现精确物理层建模,模拟多种车联网通信技术的共存场景。VaN3Twin通过集成Sionna光线追踪器扩展了ms-van3t仿真器,能够高保真地呈现无线传播特性,包括多样化的视距传播条件(重点关注其他车辆网格造成的视距阻塞)、多普勒效应以及场景相关效应(如散射与衍射)。与传统仿真工具不同,该框架支持在共享频谱上对DSRC与C-V2X技术进行真实的共存性分析。专用干扰追踪模块可在时频资源块级别捕获跨技术干扰,并通过消除独立视距/非视距传播模型引发的双峰效应等伪影,提升信干噪比估计精度。与实地测量数据相比,在当前最先进的仿真工具基础上,VaN3Twin将应用层误差降低了50%(乡村环境)与70%以上(城市环境),证明了其在可扩展且精准的基于数字孪生的V2X共存仿真中的价值。

0
下载
关闭预览

相关内容

【新书】数字孪生:理论、实施与应用的进展
专知会员服务
60+阅读 · 2025年2月5日
网络空间安全中的数字孪生技术研究
专知会员服务
66+阅读 · 2024年1月7日
《数字孪生在军事领域的应用》中文版
专知会员服务
120+阅读 · 2023年8月17日
【2023新书】数字孪生:动态系统与计算视角,252页pdf
专知会员服务
118+阅读 · 2023年4月2日
数字孪生电网的特性、架构及应用综述
专知会员服务
54+阅读 · 2022年11月24日
重磅!数字孪生技术应用白皮书(2021)
专知会员服务
259+阅读 · 2021年12月8日
重磅!数字孪生技术应用白皮书(2021)
专知
14+阅读 · 2021年12月8日
【数字孪生】面向智能制造的数字孪生
产业智能官
52+阅读 · 2020年5月10日
【数字孪生】数字孪生技术发展趋势与安全风险浅析
产业智能官
54+阅读 · 2019年8月28日
【数字孪生】工业互联网支持下的数字孪生车间
产业智能官
21+阅读 · 2019年6月3日
【数字孪生】超棒PPT解读Digital Twin十大领域应用!
产业智能官
103+阅读 · 2019年3月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
8+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员