TE LKOM NI KA  Te le c om munica tion,  C omp u tin g,  El e ctroni cs and  Contr ol   Vo l.   18 ,  No.   1 ,  Febr uar y   2020 , pp.  57 ~ 71   IS S N: 16 93 - 6930, acc red it ed   First G ra de by  Kem enr ist ekd i kti, D ec ree  N o: 21/E/ KP T/ 2018   DOI: 10. 12 928/ TELK OMN I KA.v1 8i1 . 13565     57       Journ al h om e page :  http: // jo ur nal. uad.ac .id /i nd ex. php/TE LKOMNIKA   T he perf or m ance  of the v ehicula r    co mm un icat i on - clu ster in g proc ess       O ma r   D aoud 1 ,   A hlam   D am at i 2 ,   Qadri  H am arsh e h 3   1 ,3 Depa rtment   of   Com m unic at ion s a nd  E lectr oni c s E ngineeri ng ,   F ac ul t y   of   Engi n e eri ng  and Te chn olog y ,     Phila del ph ia Uni ver sit y ,   Jordan   2 Depa rtment of  El e ct ri ca l   Eng in ee ring ,   Fa cul t y   o f  Engi n ee ring   an d  Technol og y ,   P hil ad el phi a  Univ ersity ,   Jordan       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   J ul   11 , 2 019   Re vised  Oct   3 ,  2019   Accepte d  Oct  22 , 201 9       For  the   new   wire l ess  s y stems   and  be y ond ,   th e  intelligen t  tr a nsportat io n   s y stem  is  conside red   as  one  of   the   m ai n  featur es  tha t  cou ld  be   cove red   i n     the   new  rese ar ch   topi cs.   Further m ore ,   both  high - spee d  dat a  tra ns m ission  and   dat a  pro ce ss ing  play   a  c ruc i al   r ole   for  the s e  ge ner ations.  Our  work  cove rs  two  m ai n  propositi ons  in  orde r  t o  at tain  an  impr ovement  in  such   int ellige n t   s y stems   per form anc e .   A  clus te ri ng  al gori thm  is  proposed  and  pr ese nte d  fo r   grouping  m obil e  nodes  base d  on  the ir  spee ds   with  som e  m o difi ed  he ad   assignm ent s  proc esses.  Thi s  wil l  be  combined  with  a  par alle l - proc essing  te chn ique   tha t  enha nc es  the  QoS .   Mainly ,   this   work  conc ern s  enha ncin g     the   V2V   dat a  tra nsm ission  and  the   proc essing  spee d.   Thus,   a  wave l e t   proc essing  stag e  has  bee n  impos ed  to  opti m iz e  th e  tra nsm i tt ed  power   phenomenon.   In   orde r  to  che ck   the   va li di t y   of  s uch  propositi on ,   five   m ai n  eff iciency   f ac tor s  have   bee n  inves ti gat ed ;  nam ely  complementa r y   cumulat iv e   distri buti ons,   bit  rat es ,   en erg y   e ffic i ency ,   th e  lif et ime  of  cl ust er   hea d  and     the   ord ina r y   nod es  reatt ac hing - h e ad  av era g e ti m es.   Ke yw or d s :   Cl us te rin g Alg or it hm   Energy E ff ic ie ncy   IoV   U W B - MB - O F DM   V2V     This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  B Y - SA   l ic ense .     Corres pond in g  Aut h or :   Om ar D ao ud ,    Dep a rt m ent  Com m un ic at ion  a nd Elec tro nics  En gin eeri ng,   Ph il adelp hia  U niv e rsity ,   Jeras h  Hi ghwa y,  Amm an,  1 9392,  Jor dan.   Em a il :  od ao ud@phil adelp hia. edu.jo       1.   INTROD U CTION     Durin g  the   la st  deca de,   ve hicle   netw orki ng  becam e  vital   par t  in  t he   la te st  wireless  syst em ’s  gen e rati on.  Th eref or e ,  a  ra pid  de velo pm ent  has  bee n  fou nd  in  t he  li te rature,  w hich   is  bas ed  on  the   I nter net  of   things  ( I oTs).  Nowa days,  e nhanci ng  the   pe rfor m ance  o f  t he  Veh ic ular   Adh oc  Netw ork  (VA NET)  st and a r d  (I EE E  80 2.11p )  has  ac quire d  an  inc reasin gl y  fr eq ue nt  peti ti on .  T his  is  due  to  wh at   is  be ing   c onsider e d  as  a   sp eci al   ad - hoc   m ob il e  netw ork .  I n  an oth e r  way,  the  c on c ept  of  Ve hicle   to  Eve ryt hing   (V2X)  is  risi ng   o n    the  su r face  for  the  ve hicle   network i ng  com m un ic at ion ,  s uch   a s  veh ic le - to - ve hicle   (V2V)   and     veh ic le - to - ro a dsi de  (V2R) .  T ho s e  m od es  a r e  base d  on  t he   no des  t hem s el ves  i.e.  bo t h  of   the  inf or m at ion  awar e ness ,  the   acce ss  to  it   and   t he  pre dicti on   t o  no des  tr a j ect ory .  H ow ever,  V A NET  la cks  reli abili ty   under  the  real - ti m e  data  distrib utio n.   T his  is  tr ue   due  to  t he  ra pid   c ha ng i ng  and  the  i ns ta bi li ti es  of   the  w irel ess   channels  [1 ,  2].   Diff e re nt  propositi on s  to  e nhance  the  ve hicle   networ k  com m un ic at ion   sta nd a r ds   ha v e  be en  f ound  i n  li te ratur es,  s uc h  as  t he  c ombinati on  betw een  the   V ANET  an d  t he  L ong  Te rm   Evo luti on  ( LTE )   m ob il e  syst e m s ( i.e. the n ew  tr en d  f or  the intell igent  trans portat ion   syst e m s).  I n  s uc h  com bin ed n et work, the  V AN E T  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   1693 - 6930   TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l ,  V ol.  18 ,  No.  1 ,  Fe bruary  2 02 0:    51  -   71   58   is  hav i ng  the perm issi on   to  ac cess  the  inte rnet   throu gh  the ex ist ing  LTE  c el lular  net work,  w hich  c ould  l ead  t o  huge  VANET  syst e m   i m pr ove m ents  [3 - 6].  To  reali ze  s uc h  com bin at ion  m od es,  th e  O rth ogonal   Fr e quency   Divisio n  Mult iplexin g  ( OFDM)  m od el   has  bee n  int r oduce d  to  e nhance  Q ualit y  of   Se r vi ce  (QoS ).    Th us ,  the  a de qu at e ness  between   s uc h  syst e m s  (the  V AN E T  an d  th e  LTE)  was  a tt ai ned ,  as  a  r esult  of   lowe rin g  the  de la y  tim e  and   getti ng   t he  high  s peed  com m un ic at io ns .   Mu lt iband   OFDM   (MBOF DM)  [ 7 - 10]   te chn iq ue  is  f ound  in  t he  li te ratur e  to  at ta in  the   re qu i rem ents  fo r  t he  ap plica ti on  of   high - data   rate.     A  ve ry  prom i sing   te c hn i qu e   was  s how n  with  ove r  10 0  Mbp s  dow nlink   c onnecti on s.  It  is  co ns id ered   a s     a  prom isi ng   te chn i qu e  due  to   it s  ro bustn ess  in  the  dis persi ve  cha nnel s  (i. e.  av oid s  t he  c hannel' s  waste ,   du e  t o  the  inter   sym bo l  i nterf e re nc e  (ISI )) .   I n  a ddit ion ,   it   has   the  capa bili ty   of   re du ci ng  th e  co ns um ed  powe r     by  m anag ing   t he  li m it ed  fr e quency  res ource s.  H oweve r,   it   su f fer s   f ro m   hig h  im ple m entat ion   c om plexit y  that  le ads  to  high  c os t  [ 11 - 20 ] .  T hu s ,  th is  w ork  ta ckles  this  Q oS  issues  by  proposi ng   a   m ult i - par al le l  pr oc essing  reclusteri ng  tec hn i qu e  for  the m ul ti ban d  O F DM ( MP - RC - MB OF DM ).  I t  co ns ist s of tw o  par ts;  the f ac il it ating   par t  of   re us in g  the  sp at ia l  r eso ur ces  by  re cl us te rin g  the   huge  num ber   of   m ob il e  no de s  (i.e.  ve hicle s)  a nd     the  en hanci ng   par t  of   overc om ing   the  sp e ct ru m   lim i ta ti on s.  T hus,  t he  QoS  feat ur es  will   be  at ta ined  s uch    as lo w power  c on s um ption s,  low po wer   ef fe ct s,  hi gh d at a  r at es, f le xi bili ty and low c os t.   Fo r  t he  facil it at ing   pa rt,  a  sing le   hop  cl ust ering   V2V  ba sed  on  LTE  s yst e m s  throu gh  the  IEE E  802.1 1p   a rc hitec ture  was  int rod uced.  I n  thi s  cl us te rin g  sy stem ,  a  cl us te r  weig hting   fac tor  ( CWF )  has  bee n  pro po se d  ba se d  on  the  relat ive  velocit ie s,   the  com m un i cat ion s  m axi m um   ran ge,   an d  a  sp eci fi c  ad aptive  weig ht  fact or  ( AWF ).   T his  pa rt  i ntr oduces  a   cr it erion   t hat  c hoose s  the   he a d  of  the  cl us t er,  as   well   as    a  crit erio n  that m ai ntains  an  a ccepta ble o ve r head  f or  up dating  the  cl us te r’s   hea d.  H e nce,  t he  re - cl ust erin g  par t   is base d on the  previ ou sly  m e ntion s pecifica ti on s  to  m anag e  the  veh ic le s i n t he  cl ust ers.    Fo r   the  e nhan ci ng   of  MB O FD M  par t,  t he   QoS  has  bee n  stu died   by  pro po si ng   a  m ul ti - par al le l   processi ng   te c hn i qu e   f or  the   MB OFDM  ( MP - MB OFD M).  T his  propositi on  has   be en  a naly zed  e xtensi vely     by  m aking   us e   of  the   wa velet s  dec om po sit io n  c rite ria.  T his   is  to  sho w  the   powe rfulne ss  of  sen ding   the  data  betwee n  the  c luster  hea ds   a nd   the  LT E  syst e m   in  the  par al le l  proces s.  As  a  res ult,  we  can  ove r com e     the  ba ndwi dth  lim i ta ti on s  s uch  as  the   on es  f or   t h e  I nt ern et   of  Ve hi cl es  (IoV).   T his  feat ur e  ha s  bee n  inv est igate d  by   check in g  som e  cru ci al   factor s  su c h  as  the  energy  eff i ci ency  (EE)   f act or ,  com plem entary  cum ulati ve  distribu ti on  f un ct ion   (CCD F)   c urves,  an d  the   bit  er r or   rate s  (BER) ,  t he  syst e m   throughput,     the  sp ect ral   effi ci ency,  and   th e  eff ect   of   the  m od ulati on   rin g  rati o  eff ic ie nc y.  Thu s ,  the  ta rg et   is  to  enhance   the  Q oS   un de r  the  f ollo w ing   par am et ers;  nam ely  lo wer i ng   the  c om plexity   iss ues  an d  op ti m iz ing     the d at a  rates.   The  rest  of  thi s  pa pe r  is  orga ni zed   as  fo ll ows.   Sect io n  2   detai le d  s om e  relat ed  wor k  i n  a ddit ion   t o    the  syst e m   m o del.  The  perfor m ance  of   the  pro posed  cl ust er ing   te ch nique  and   the  e nh a nc e m ent  par t  bas ed  on  the  m ulti - par a ll el   pr oce ssin g  te c hn i qu e   a re  giv e n  in   s ect ion   3 .   Sec ti on   4   pr e sen te d  the   analy sis  of    the sim ulati on s in order  to  e va luate  the  pro posed  sc hem es. Fi nally , th e c on c lusio n  is  dr a w n i n  sect io n  5 .       2.   SY STE M MO DEL FO R  TH E L TE - BASE D V2V  COM MUNI CA TI O NS  E NHAN C EMENT   At  any  m o m en t,  the  m ov in g  node  ( ve hicle )  in  any  cl us te re d  netw ork  i s  cl assifi ed  as  ei th er  a  cl us te r   head   or   as  a  norm al   no de  ( m e m ber s).   Ac cordin gly,  the   cl us te r  hea d  is  consi der e d  a s  the  co ordina tor  f or     the  norm al   no des  (m e m ber s) .  They  can  ta lk  to  each  ot he r  by  a  sp eci fic   neighb our  ta bl e,  wh ic h  is  f orm e d   accor ding  to  th e   com m un ic at i on  b et wee n  the   cl us te r  head   a nd   the  m e m ber s.  The  sco pe  of   this  wo r k  is  lim it ed   to  pro po si ng   a n  en ha ncem ent  ov er  th e  cl ust ering   al go rith m s   in  the  li te r at ur e,  wh il e  cr eat ing   the  nei ghbor   ta ble w il l be  d e ferred  to  a noth er  work.    Cl us te rin g  al gorit hm s  obj ect ives  div er ge  ac cordin g  to  t he  need e d  QoS  optim iz at ion   process  for  s uc h  syst e m s;  su ch   as  the  cl us te r s  sta bili ty ,  the  cost,  a nd  the   qual it y.  In   t he   LTE - base d  V2V  c omm un ic at ion   syst e m ,  the  fo l lowing  iss ues  are  ta ke n  int o  consi der at io n;  the  be ha viour   of   t he  m ob il e  nodes  (v e hicle s)  an d  the stabil it y t hat b ri ng s  the l ow c os t.    The  beh a viou r   of   t he  m ob il i ty   no de s  co ns i sts  of   dif fer e nt   m ob il it y  beh avio r  su c h  as  the  relat ive   sp ee d,   t he  dire ct ion   of  m ov ing  no des.  For   instance ,  cl ust ering  acco r din g  to  t he  relat ive  s peed  co ul d  on ly   br i ng   c os t  penal ti es;   this  is  du e  t o  the  V 2V  net wor k  res tric ti on s.  From   this  i m pairm e nt,  the re  is  ne ed  f or   i m pr ovem ent  i n  orde r  to  re - cl us te r  the  nodes   based   on   cal c ulati ng   the  weigh t  par am et er.  This  pa ram et er   will   be  ba sed  on   the   sp ee d  of   t he  m ov in g  no des,   so  as  to  c hoose   the  cl us te r  hea d  a ppr opriat el y.    The n,   an  opti m iz at ion   crit erion   will   be  de rive d  to  at ta in  bo t h  the  sta bi li ty   and   the  low  cost  m ai nte nan ce .     Af te r  that,  a n  im pr ov em ent  on   V AN E T  prot oco l  will   be  in vestigat ed  base d   on  the  MP - MB OF DM.  T hi s  wil l   enh a nce t he Q oS   of the  LTE  base d  c omm un ic at ion .    Figure  1  s how s  the  LTE - base d  V 2V   to polo gy .  In   this  fig ure,  the  veh ic le s  (no des)   at   dif f eren t  trac ks   and   la nes  a re  gro up e d  int o  c lusters.  T his  figure  s hows  t ha t  N   ind e pende nt   m ov i ng  ve hi cl es  are  co ns id ered.   They  are  m ov i ng   with  diff e re nt  directi ons .  The  m axi m u m   range  f or  the  com m un ic at ion s  is  de fine d  a s   R ma x .  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l         Th e  perf or m an ce of the  ve hicular co mmu nic ation - cl us te ri ng  pr oc ess … ( O ma r  Da oud )   59   The  sco pe  of  this  wor k  will   be  lim i te d  to  on e - hop  only   that  cou ld  relat e  the  cl us te r  hea d  with  the  m e m ber s.   The  node s  a re   assum ed  to   be   eq uippe d  with  the  dep ic te d  transm it te r  i n  Fig ur e  2,  w hich  is  adequa te   to     the  LTE   sta nd ard.  T heir  LT E - ba sed   com m un ic at io n  will   be  th r ough  the   cl us te r   hea d,  wh ic h  is  c onsi der e d    as the c oor din a tor for t he othe r nodes  (i.e.  th e ordi nar y  node s).           Figure  1. LTE - base d V2V  c om m un ic at ion s  topolo gy           Figure  2 .  UW B - MB OFDM  t ran sm it te r ' s sch em atic d ia gr a m .       2.1.  Rel at e d  w ork   The  cl us te rin g  issue  of  the  M ob il e  A d  ho c  ne tworks  has  be en  exte ns ivel y  done  in  t he  li te ratur e  [ 21 ] .  Diff e re nt  cl us te rin g  te chn i ques  hav e  been   f ound  base d  on   diff e ren t  ob j e ct ives.  H ow e ve r,   the  sc op e  of   this   work   will   be   lim it ed  to  cov e r  the  m ob il it y - at te nt ive  a nd / or   the  l ow  m ai ntenan ce.   The  m ob il it y - base d  cl us te rin g  w ork  is  try ing   to   reg r oup  th e  m ov ing   ve hicle s  with  res pec t  to  so m e   sp eci fic  m ob il e  m et rics,    su c h  as   the  ex plici t  relat ive  s peed,  the  direc ti on .  H oweve r,  tho se  te chn i ques  ha ve  m uch   i m pair m ent  su ch  as  the r i pp le  e ff ec t, the c os t, t he reso urce ef fici ency ap pro pr ia te ness [22 - 25] .     I n  order  to   ov erco m e  su c h  i m pair m ents,  ano t her  re - cl us t erin g  wor k  has   bee n  f ound  in   the  li te ratu re   su c h  as  the  Distrib uted  D ynam ic   Cl us ter in g  Al gorith m   (D DC A)   th at   trie s  t o  reduce  the  rip ple  eff ect .   Howe ver,  it   br in gs   so m e  c os t  on   path  f ind in g.   T his  is  du e  to  that,   reg ar dless  of   the  hop  distance,     ever y  m ov in g  veh ic le   h as  it s  own  path  t o  ot her s  [ 26 ] .   A no t her   pro posit ion  to  incr ease  the   thr oughput  is  base d  on   re gion  cl ust eri ng   m echani s m ;  each  reg i on   is  li m it ed  to  a  sp eci fic  nu m ber   of   m ov in g  no des,   s o  that     the ch a nnel  c onte ntio ns  c ould  b e a voide d [27].   The wo r k  of  G un te r  et . al.  [28 ]  ca m e u p  wit h t he  idea  of g i vi ng  t he  cl us te r head  the  ro le   of m anag ing   the  com m un ic at ion   of  th e  i ntra - cl us te r.   T his  is  as  a  res ult  of   c om batin g  t he  bur de n  load  of  the  hi dd e n   te rm inal.  Th us,  the  M AC  la ye r  will   be   i m pr ove d  ac cordin gly.  H oweve r,   t his  bri ngs  the   ove rh ea d  com m un ic at ion s a nd c ou l d  af fect t he w ho le   com m un ic at ion s sta bili ty .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   1693 - 6930   TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l ,  V ol.  18 ,  No.  1 ,  Fe bruary  2 02 0:    51  -   71   60   Accor ding  to  Tresti an  a nd   Mun te a n  [ 29 ] ,   a  propositi on   has  bee n  m a de  in  or der   t o  en ha nce    the  sta bili ty   of   the  cl us te rin g  proce ss.  Th us,  a  ne w  protoc ol  has  bee n  st ud ie d  t o  m inim iz e  the  re - cl us te rin g  issues;  i.e.  l ow  m ai ntenan c e  cl us te rin g.   This  protoc ol  is  base d  on   two  c rite ria;   Highest - De gree  an d    Lo west - I D.   T his  pro posit ion   w orks  an d  reduces  the  r e - ass ociat ion   tim es  of   the  cl us te rs  by  tol erati ng     the  cha ng i ng  of  the  cl us te rin g  hop  in  a g iv en   range.  H ow e ve r,   the re  are som e  con cer ns   t o  be  use d  i n  real - tim e   V2V  c omm un ic at ion s.     The  lo west - ID - base d  cl us t erin g  has  be en  em ph asi zed  in  the  w ork  of   Ge rla  et   al   and    Ma sle kar   et   al .   [ 25,  30 ] ,  w here  the  ID   is  t he  on ly   us e d  te rm   to  identify   the   cl us te r  hea d.   I t  can  be  per i odic al l y  ob ta ine d  duri ng  the   broad ca s ti ng   process ,  a nd  the n  c l us te r   hea d  updatin g  proces s  will   be  s om eho w   s ta ble.  Th us ,  it  w il l  ta ke  lo ng  ti m e  to   be  update d,  which w il l  m inim iz e  the  m ai nt enan ce   co st  un der   t he  im pairm ent  of  sh ort   li fetim e  for  the  w ho le   cl us te r.   The r efore,  the  distrib uted  cl us te r ing   al gorithm   is  intro duce d  under    the  gen e rali zat ion   of  the  lowe st - ID   to  weig ht - base d  w ork.   T hu s ,  the  weig ht ing   te rm   is   a  vi ta l  ro le   fo r  dea li ng   with the  m ov in g nodes  (vehicl es)  a nd cho os i ng the cl us te r  hea d.     This  opens  a  r esearch  sc op e  to  choose  the  best  te chn i qu e  of   wei gh ti ng  a ssign m ents.  Th eref or e ,  our  work  prese nts  an  a dap ti ve   c luster’s  wei gh t ing   facto r,   whic h  will   ta ke  i nto   c onside rati on   both  t he  re la ti ve  distance  a nd   the  relat ive  ve locit y.  It  aim s   to  at ta in  the  cl us te rin g  sta bili ty   in  add it io n  to  pro pose     the MP - MB OFDM i n o rd e r  t o re du ce  the c ost  f act or.     2.2.  Pr oposed  clusterin g  sc h eme   In   orde r  to  a vo i d  the  pe na lt ie s  that  were  fou nd   i n  th e  li te ratur e;   su ch  a s  the  ri pp le   e ff ect ,   m ai ntenan ce   c lusterin g  cost,   this   cl us te ri ng  w ork   is  bas ed  on  opti m iz i ng  a   cl us te rin g  w ork   fact or  ( CWF ).    This  is  at ta in ed  t hroug h  a n  a da ptive  pa ram et er  to  ch oo s e  the   crit e rio n  that   sho uld   be   co ns id ered,     and  to  a rran ge  the  pri ori ti es  am on g  the   us e d  par am et ers.   F or  e xam ple,  the  CWF   in  a n  urba n  road  is  cal c ulate d  unde r  the  assum ption   that  the  rel at ive  distance  has  the   hig hest  pri or it y.  Af te r  that  the  no de  tha t  has    the  highest  CWF   will   be  ch os en  as   a  cl us te r  head.  The  CWF   is  base d  on   so m e  m ob il e  m et rices  that  cou ld   be   consi der e d  as  basic  m ob il e  pa ram et ers;  su ch  as   the   m axi m u m   ran ge,  th e  locat io n  a nd  the  relat ive   sp e ed  [26] .   Th us ,  we  ca n  m ake  a  m odific at ion   base   on  the   lo we st - ID  cl us te rin g  al go rithm   by  def i ning  a n  AWF .     This  AWF   con sist s  of  two  par ts  t ha t  li nk   both  the  relat ive  locat io n  an d  the  relat ive  sp ee d.   T he n,   the  a ver a ge   degree  of  the   li nk   de pende nc e  is  de fine d  by  the   di visio n  ov e r  t he  t otal  nu m ber   of  neig hbouri ng  nodes .    The follo wing  equ at io n  c oncl ud e s the  prop ose d  CWF   as:      = {         0 cos ( ) ≤ 0 ∑ (     1 ( − √ ( − ) 2 + ( − ) 2 ) + 2 ( m in   ( , ) m ax   ( , ) ) )     = 1 . .   (1)     w he re  J   is  the  total   nu m ber   of   neig hbori ng  nodes  of   node   i ,  the  m axim u m   ran ge   for    the  com m un ic at ion s  is  def in ed  as R ma x ,  ( x i , y i ) de picti ng   the  ( x , y )   locat ion  detai ls  for  no de i ,  v i   sta nds  f or     the  vel ocity   for  no de i ,  and   δ k   s ta nd s  for  AWF (i.e.  the  nee de d  pri or it y  fo r  the  m ob il e  no des  par am et ers  in     the  scena rios  them sel ves) .  H ere,  the   su m m at ion   of   t ho s e   AWF   sho uld   e qu a l  to  1.  θ ;  def in ing   t he  a ng l e     (the  directi on)   betwee n  the   tw o  m ov in g  node s.  Ba sed   on  ( 1),  CWF   cou l d  be  determ ined  for  al l  m ov ing   nodes .   Accor dingly ,  t he  head  no de   will   be  sel ect ed  an d  t he   cl us te rin g  m ai ntenance   of  each  node   will   be     execu te d  c onti nuously .   Figure  3,   descri bes  the  proces s  of   sel ect ing   t he  cl us te r   hea d; H i ,  a m on g  set s  of   neig hbori ng   m ov in g  nodes   f or nod e   i ;  nam el y  N i . CWF is  co ns ide red  as   the   m ai n  facto r  t ha t  play s  a vital  r ole   in   assig ning  t he   cl us te r   head.  The n,   t he   insp ect io n  pr ocess  dep e nd  on  the  num ber   of  neig hbori ng  nodes;  if  the  ne ighborin g  no de   j   has  lowe r  CWF ,  the n  th e  sta tus   w ou l d  be   ch ecke d  w hethe r  it   is  a  m e m ber   of  cl ust er  i.  I f  it   is  t ru e ,  it   c ou l d  be   declare d  that  t he  cl us te r  he ad   is  the  no de  i .  Othe rw ise ,   if  t he  CWF   of   node   j   is   higher   tha n  th e  one  of  node  i ,   the  sta tus  of   node  j   is  con sid ered   as  the  cl ust er  head ;  if  it   is  true,   it   wo ul d  be  an nounce d  as  a  cl us te r  head,   el se, no de  i  will  b e as ke d  to  jo in the cl us te r  wi th  H j .   The  sc op e  of   t his  w ork  is  li m it ed  to  app ly   the  propose d  cl us te rin g  te ch nique  un der   th e  scenari o  of  strai gh t  r oad.  I n  this  scena rio ,  the  ro le   of  th e  cl us te r  hea d  is  kep t  uncha nged .  T his  m ea ns   that  t he  fr e qu e nt   up datin g  of   t he   cl us te r  hea d  is  reduce d.   A ccordin gly,  th e  res ulted  ov e rh ea d  from   chan gi ng  the  cl ust er  is  reduce d;  there fore,  t he  sta bi li ty   of   the  cl us te r  st ru ct ur e   is  at ta ined.   This  will   le ad  to  m od ific at ion  of     the  pro po se d   i n  ( 3)  to   chec k  the   nee d  f or  updatin g  t he   c luster  hea d.  A   th reshold   that   co uld  op ti m ize     the  cl us te r  hea d  c ha ng i ng  cri te rion  is  def i ne d  as .  T he  f ollow i ng  e qu at io n  def i nes  t he  der i ved  ne w      factor f or tw o nodes  as:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l         Th e  perf or m an ce of the  ve hicular co mmu nic ation - cl us te ri ng  pr oc ess … ( O ma r  Da oud )   61     = {     0  ( ) ≤ 0 1 ( − √ ( − ) 2 + ( − ) 2 ) + 2 (    ( , )    ( , ) ) . .   (2)     w he re    is t he  cl us te rin g weig ht ing   factor b et ween t he  t wo nod e s      .   Figure  4,   sho w s  the  pro po se d  cl us te rin g  m ain te na nce  to   lo wer   t he  resu lt e d  ov e rhead  fro m   ch ang in g  cl us te r  hea d.   This  proc ess  sta rts  with  se par at e  nodes  that  are  not  belo ng i ng   t o  a  def in ed  cl ust er.     Be fore  gro up i ng   th os e  nodes ,  the  cl us te r  he ad  was  ch os e n  on   the  ba sis  of  the  process  t hat  was  ex hib i te d  in  Figure  3.   Af te r   that,  the  or di na ry  nodes  s ta rt  send in g  a  j oi nt   req uest  to  f orm   a   cl us te r.   Then   the  cl us te r   head  would  distri bute   the  res ource s  to  the   or din a ry  node s  insi de   their  cl us te r.  At  the  final  sta ge,   dynam ic al l y  and  rep et it ively ,  or din a ry  no des  would  cal culat e  their  ,  this  fac tor  will   be  co m par ed  with   th e  thres holds     in  order t o kee p  t he  cl ust erin g m ai ntenan ce  process.           Figure  3. Sele c ti ng  the  cluste r  h ea d flo wch a r t             Figure  4. Cl us t erin g  m ai ntenan ce  process  f lo wch a rt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   1693 - 6930   TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l ,  V ol.  18 ,  No.  1 ,  Fe bruary  2 02 0:    51  -   71   62   3.   LTE - BASED   V2V CO M M UN I C ATIO N S PER FO RMANCE E NHA NC E MENT   The  pe rfor m ance  of  the  propose d  cl us te r ing   te ch nique   has  been   si m ula te d  and   com par ed  to     the  w ork  of  Tr est ia n  and   M unte an a nd   Ger l a  et   al .   [ 25 ,  29 - 3 0 ] .  This  c omparis on   c onta ins  the  ef fect  of  both     the  m axi m u m   sp ee d  and   the  com m un ic at ion s  ra ng e  f or  a  li fetim e   on   the   cl us te r’ s  hea d.  The  sim ulati on   has  been  lim it ed  t o  tw o - la nes  c r os s  ro a d,   a  m axim u m   sp eed   up  to  20  km /h,  a nd   a   com m un ic at ion ’s  r ang e    up  to   50   km .  Figure  5   (a )  de picts  the   ef fe ct   of  the   ve hic le   sp ee d  on  th e  li fe  ti m e  of   t he  cl us te r  hea d.   It  is   cl early   sh ow n  that  an  i nv e r se  pro portio na l  relat ion s hip   i s  draw n  betwe en  the  li feti m e   cl us te r' s  hea d  an d    the  m axi m u m   sp ee d;  the  fast er  the   m ov ing  nodes   the  m ore  the  cl us te r  w ou l d  resu lt   i n  i ns ta bili t y.  Mor eov e r,  ano t her   m et ric ’s  eff ect   ha s  be en  chec ke d  in   Figure  5   ( b) ;  the  com m un ic at ion ’s  range  f r om   dep ic te d  resu lt s,   our  pro posed   work  has  e xtr a  sta bili ty   ov e r  the   lo west - I D  DCA   w ork   [ 25,  29 - 3 0 ] .   This  is  beca use   our   pro po se d w ork  h as  b ee n b uilt  b ase d on   the a dap ti ve  p a ram e te r  .           Figure  5 .  Cl us t er' s h ead  av e ra ge  li feti m e v ersu s :   ( a) m axi m um  sp eed ,   ( b)  com m un ic at ion ’s  r a nge       Anothe r  m et ric  has   bee n  i nvol ved  in   this   pe rfor m ance  te st  and  de pic te d  in   Fig ur e   6;  cl us te rin g   m ai ntenan ce  a ver a ge  ti m e.  It   has  bee n  c hos en  due  to  t he  fact  that  it   has  a  direct  im pa ct   on   the  c os t  factor    as  a  res ult  of  r e - cl us te ri ng.  A no t her   posit ive   res po ns e  has  been  draw n  from   the  dep ic te d  re su lt s  in  Figure   6  for  t he  pro po se d  wor k  ver s us  the  work  of  Tr est ia n  an d  Mu ntean   [ 29 ]   a nd  Ger la   et   al .   [ 25 ] .  It  is  cl ea rly   s how n  that  the  cl us te r’ s  head   re - a tt aching   ti m e   has  bee n  re du ced,  w hic h  is  relat ed  to  th e  adequ at enes s  for     the  ch os e n    val ues;  i.e.   the   use d  weig ht  fact or  f or  the  giv e n  sce nar i o.  Thi s  co nclusi on  w il l  be  exam ined   in  detai l  in  fu ture  w ork ,  sinc e  there  is  a  diff ere nce  in  the  us e d  scena rios  su ch  as  urba n  transpo rt,  highway s ,     or eve n  a  sub urban.           Figure  6 .  Cl us t erin g  m ai ntenan ce a ver a ge  ti m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l         Th e  perf or m an ce of the  ve hicular co mmu nic ation - cl us te ri ng  pr oc ess … ( O ma r  Da oud )   63   3.1.    Perf orm ance  enh an ce m ent  b as e d mul ti - p ara ll el  pr oc essing   In   this  s ub sec ti on ,  the  pe rfo rm ance  of   the   propose d  cl ust ering   te ch ni que  has  been   i nv e sti gated  thr ough  the  da ta   rate  and   co m m un ic at ion s  sp ee d.   The   i de a  of   m ulti - par al le l  pr ocessin g  has  been   im po s e d.   This  e nh a nce m ent;  m ulti - par al le l  proc essing  recl ust ering  te ch niq ue   f or  the   m ult iband  OFDM     (MP - RC - MB O FD M);  is  cl ea rly   dep ic te d  i n  Fig ure  7.  I n  this  syst em ,   the  transm issi on   s pee d  w ould  be  enh a nce d  by   K   fact or  w hile  re duci ng  t he   ge ne rati on  c om plexit y  to  1 ,  wh e re   K   is   th e  total   num ber   of    the  OFDM  ge ner at io n  sta ge s .  This  m eans  that  a  r oo m   of  deali ng   with  K - OFDM  sig na ls  at   the  sa m e  tim e   durati on  with out  any  extra  ca lc ulati on   tim e  i s  create d  ( i.e .  r econst ru ct in g/r egen e rati ng  K - OFDM  sign al s   with   processi ng   ti m e  equ al s  the  proces sin g  tim e   of   one  OF D M  sign al ).   T he refor e ,  the  spe ct ru m   l i m i ta tio ns   for   com m un ic at ion  am on g t he c lusters ’ head  th rou gh the L TE  syst e m s h ave  be en  m it igate d.           Figure  7 .  The   p r opos e d  MP - RC - MB OF DM   t ran sm it te r ' s sch em at ic  d ia gr a m       In   this  par t,  the  sim ulatio n  par am et ers  ha ve  bee n  li m i te d  to  the  E CM A - 36 8  s pe ci ficat ion s,     wh e re  the  U WB  te chn i qu e   us ually   al locat es  the  sp ect r um   into  14   di ff e ren t  sub - ba nd s  eac h  of  528  MH z   band width   [ 8],   an d  a  zer o - pa dd e d  guar d  int erv al   has  bee n  i m po sed  with  0.25  durati on  of   t he  OFDM  sy m bo l  durati on,  i.e .  60.61 ns .  The   TFC  ho pp i ng  ought  to   be   co nf irm ed  w it h  15. 6%  of  the  gu a r d  in te rv al .   Fu rt her m or e,  t he  use d  U WB  channel  is  ba s ed  on  [ 3 1 ,  3 2 ] .   Furtherm or e,  the  m od ulati on  te chn i qu e  is  li m it ed   to 16 - am plit ud e phase s hift  ke yi ng   (16 - APS K)   [ 3 3 ,  3 4 ].   T he  idea  of   t he   OFDM  syst e m s  was   pro pose d  by  Cha ng  [ 15 ] ,  i n  ord er  to  al lo w  hi gh   data  rates   (p a rall el     low  bit  rate  cha nne ls)  tran sm issi o n  at   the  syst e m 's  com plexit y  of   ×  2 ( ) .  T his  w ould  give   the  pr i vilege  of  fu lfil li ng  the  need e d  hi gh - s peed   data  requ irem ents  and   ov erc om ing   the  al locat ed  sp ect ru m ' s   lim it at ion s.  Th is  will   al so   al low  al l  m ov in g  veh ic le s  (no de s)  to  c omm un ic at e  at   the  sam e  tim e  with  the  he ad   node.   T he n,  the  head   nodes  would  com m un ic ate  with  each   oth er  th r ough   the  L TE   syst e m .     Fu rt her m or e,   f or  bette r   pe rfor m ance  en ha ncem ent,  the  MP - RC - MB O FD M  syst em   has  bee n  pro pose d  t o  ov e rc om e the h ead  no des  s pe ct ru m  lim it a ti on s.    MB OF DM  si gn al   ca n  be   expresse d  as  sh ow n  in  (3).  The  tra ns m itted  data  is  di vid ed  i nto    - gro ups,  eac h  of   wh ic h  ha s  - sym bo ls  with  an  ave rage  transm itt ed  energy  of    bef ore  ente ri ng     the  - point I FF T stage.     ( ) = √ ∑ ( ) × ( 2  + ) − 1 = 0   (3)     w he re   n   has   va lues  betwee n  0  an d  - 1,   sta nds   f or  the   f reque ncy  offset.  As   a  res ult,  a   pr oblem   cou ld   aris e  du e  t o  the  su m m at ion   of   in - phase  sig nals  as   found  in  [ 9].   This  pro blem   c an  be  e xpresse d  as  in  ( 4)   a nd   den te d  by the  pea k - to - aver a ge p ow e r rat io (PA PR):      =   × (   = 0 , . . − 1 | ( ) | 2 ) ∑ | ( ) | 2 − 1 = 0   (4)     At  the  receive r   side  an d  after  the  assum ption  of   perfect   sy nc hro nizat ion ,  t he  receiv ed  si gnal   from   k   path wit h     gai n coe ff ic ie nt a nd a  ̂   noise  sam ple of t he  M th - gro up is ex pres sed  as:   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   1693 - 6930   TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l ,  V ol.  18 ,  No.  1 ,  Fe bruary  2 02 0:    51  -   71   64   ( ) = √ ( ) ∑ ( ) − 1 = 0 × ( − 2  ) + ̂ ( )   (5)     16 - po i nts  am pl it ud e  ph ase   sh i ft  keyi ng  ( 16 - AP S K)  has   be en  us ed   as  a  m odulato r  an d  a   dem od ulato r   in  the   tran sm i tt ing   a nd  recei ving  sta ges,   re sp ect ively .   Ma ny  di ff e ren t  16 - AP S K  c onst el la ti on s  ha ve   bee n  fou nd   i n  the  li te ratur e  [ 3 3 ,  3 4 ] .  This  pa per  is  lim it ed  to  (4 + 12) - APSK   in  orde r  to  of   reduce  the   av erag e   powe r.   This  will   br ing   a n  enh a ncem ent  fo r  re duci ng  th e  PA PR.  F ur t her m or e,  the  aver a ge  pow er   cou ld    be  easi ly   li nk ed  to  the  inn e r  and   the  rad ii   of  the  oute r  rin gs r 1   and   r 2   res pe ct ively .  In   order   to  c hoos e  the  best     fit  of   r 1   and   r 2  and   thei r  eff ect   on  the  OFDM  syst em ’s  per fo rm ance,  an  opti m iz at ion   proces s  sh ould     be  ap plied.  T her e fore,  t her e   sh ould  be  diff e ren t  in put  back - off  ( IBO )  val ues  ta ke n  into  co ns i derat ion s;     this is cl early  presente d  in  Fig ur e  8.             Figure  8 .  UWB - base d APS K  p e rfor m ance (a)  t he  ef fect o f t he  A PS K  ri ng s r a dii rati o o n t he  P AP R ,    (b)  t he  r i ng s  r a dii rati o value s  r el at ed  t o  the  IB O  va lues       As  m entioned  earli er,  the  sp ect r um   lim it a ti on s  f or   the  c omm un ic at ion   a m on g  the  cl us te rs ’  hea d  thr ough  the  L TE  syst e m s  sh ou l d  be  m itigated.  Th us,  MP - RC - MB OFD M  is  pr opose d.  In   t his  pro posit ion ,     we  are  keen   t o  chec k  the  e f fici ency  of   t he   propose d  w or k  base d  on   t w o  facto rs;  the  need e d  power  and     the  al lowa ble  data  rate.  T hus,  an oth e r  pa ra m et er  was  involve d  in  this  s i m ulati on ;  it   is   denoted  by     an d    it  check s  the  ef fect  of   tra ns m i tt ed  power   t o  the  capaci ty   of   the  U W B - base d  syst em s.  The  EE  factor   is  cl early   def i ned  in  (6),  w her e  EE ( n )   is  the  ene r gy  eff ic ie ncy  of  the  n - th   car rier ,   ( ) ,   sta nd s  f or   t he  c on s um ed  powe r  by  the   ci rcu it ,  th e  tra ns m itted  ene rgy   is  de fine d  by   ( ) ,  the   recei ve d  e nergy  is  de fine d  by  ( ) ,     the n - th   cha nn el ' s g ai n  facto r;   | ℎ ( ) | 2 ,    re pr ese nts th e noise  den sit y d ur i ng the tr an sm issi on   per io d of  .      ( ) = ∑  2 ( ( ( ) × | ℎ ( ) | 2 ) ) − 1 = 0  ( ) + ( ) + ( )   (6)     Figure  9   (a)   dep ic ts  the  re la ti on sh i p  bet ween   t he  spe ct ral  ef fici enc y  in  bp s pHz  and   t he  EE .    Fr om   th os e   cu rv es ,  a   directi on al   relat io nsh ip  betwee n  th e  s pectral  e f fi ci ency  a nd  the   data   r at es  has   be en   extracte d.  F or  exam ple,  ta ken  from   Figure   9  at   - 6d B  EE ;  s pe ct ral  ef fici e nc y  increase d  at   a  rati o  of  12%  wh e n  the  data  rate  ha s  inc rease d  f r om   1  M bps  t o  6  M bps.   F ro m   the  der i ved  EE   f or m ula  in   (6) ,  it   is   obvious   t hat  in     Figure   9   (b)   the   relat io ns hi p  betwee n  t he   sp eci fic   data   r at e  of   the   O F DM  si gn al   a nd   the   EE   is  di rectl y  pro portion al .   As   a  res ult,  a   tra de - of f   bet ween  t he  s pe ct ral  ef fici enc y  an d  the   EE   m us t  be   ta ke n  i nto   consi der at io n i n order  to  m anag e the  UWB - MB OF DM  syst e m s capacit y .    Fu rt her   e nha nc e m ent  ste p  has   been  ta ke n  in to  co ns ide rati on  by  i nvolv i ng  the  wa velet   f un ct io ns   i n  the  rec onstr uction  sta ge.  T his  ste p  is   us e d  t o  diff e re ntiat e  the  pa rall e l  tra ns m issi on   f rom   diff eren t  cl us te r s ’   head.  14  Da ubechies  wa velet s  ba by  functi ons  ( db1,  db 2,   db3,  db 4,   db5,  db7,   db10,  db13,  db20,  db25,   db30 ,   db35,  db40,  db45 )  ha ve  bee n  us e d  in  t his   work.  T he  sc op e  of  this  w ork  is  lim it ed  to  Da ub ec hies   du e  t o    the  ch oi ce  of  dif fer e nt  va nish i ng  m o m e nts  in   w hich   they   trace  t he  natu re  of  the  us e d  sig nal.  At     the  deco m po sit ion   sta ge,   the  c om ple m entary  cum ulati ve  distribu ti on  f un ct i on   (CC DF)  curves  ha ve  bee n  us e d  to  disti ng uish   a m on g  the 14 d iffe ren t wa velet   aby  f unct io ns ;  t he  on e   with   the  lo west  CC D F  val ue  is  the   be tt e r   in  the   dec om po sit ion  sta ge .  I n  order  to   ch oose  t he  best  C CDF  c urves ,  t wo  m ai n  facto rs  hav e   be en   de fine d;    the  wa velet   de com po sit ion   le vel  an d  the p er form ance  disti nguis hing  crit eria.  I n  this  w or k,   the  m axi m um   us ed  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l         Th e  perf or m an ce of the  ve hicular co mmu nic ation - cl us te ri ng  pr oc ess … ( O ma r  Da oud )   65   deco m po sit io n  le vel  is  set  to  be  ei ght,  w hile  ei gh t   perform ance  crit eria  have  been   i nclu ded   i n    the d ist in guishi ng stage:   -   The  s um  o f  t he  ab s olu te   dif fere nce  betwee n  t he reco ns tr ucte d OF DM sig na ls,   -   The  m axi m u m   abso l ute  val ue   of   th e  sam ple  diff e ren ces .   The  rec onstr uc te d  sig nals  ha ve  bee n  ta ke n  directl y from  t he reco ns tr ucte d  str uctu re,   -   The  m axi m u m   abso l ute  val ue   of   th e  sam ple  diff e ren ces .   The  rec onstr uc te d  sig nals  ha ve  bee n  ta ke n  directl y from  each reco ns tr uct ed  si gn al  se pa r at el y,    -   The  c orrelat ion m a tri x  bet wee n  the  r ec onstr uc te d  an d  t he o bse rv e d OF DM  sign al s,   -   The  si gn al  t o n oise r at io ,   -   The  m ean squa red er ror bet we en  the  r ec onstr ucted  a nd th e  obser ve d OF D M si gn al s ,   -   The pea k  sig na l t o  noise   rati o,   -   The rel at ive er ror.             Figure  9 .  The   e ff ic ie ncy  of the  cons um ed  e ne rg y :     (a)   sp ect ral  ef fici ency with  res pect to  EE ,   ( b)  d at a rates  relat ion s hi p  wit h  E E       Th us ,  each  cl ust er  head   tra nsm itti ng   sign al   thr ough  the  LTE  syst e m   is  pr oces sed  f or   ei gh t  hu ndred  and  nin et y  si x  ti m es  ( 14 ( wavel et   baby   f un cti ons ) × 8 (     ) × 8 (       ) ).  Accor dingly , th e b est - dec ompo s ed  sig nal wi th the lo west CC DF  v al ue s w il l be ch os e n t o  be  proces se d  duri ng  the  U WB  ch a nn el .   Fig ur e  10  de picts  the  CC DF   m easur e m ents  for  di f fe re nt  proce sse d  pe rfo rm ance  crit eria  com par ed  t o  th e original  one.   Figure 1 0  sho ws  a noti ceable   en han cem ent  of  the  si gn al s'   pro bab il it y  that  exceede d  ce rtai n  thre sho l d  dB  values .  Th e  dep ic te d  res ults  in  Figure   10   s how  that   the  SoD  m e t hod  gi ves  the   best  CC DF   curve .   Fu rt her m or e,  t o  dif fer e ntiat e  tho se  c rite ria,  ano t her   te st  w as  done  in  ord er  to  ch oose  th e  best  one  that   giv es   the  best  CC D F  val ues  am on g  the  869  te st  sign al s.   T he se  res ults  ha ve  been  su m m arized  in  Ta ble  1.   Fr om   the  dep i ct ed  resu lt s  in  Table  1,   the   be st  value  f or   the  Su m   of   Dif fer e nce  (So D)   perform ance  crit erion  would be  by u s ing  the  db 40  a nd   7 dec om po sing  lev el s.  T his step  will  h el p i n  dec om po sin g  the m ov in g n od e ’ s   transm itted sig nal b y c hoosi ng the  b e st o f  th e b est s.     Fr om   the  il lustrate d  resu lt s  in   bo t h  Fi gure  10  a nd   Table  1,  the  be st  scena rio  for  the  dec om po sit io n  process  would  be  the  SoD  at   le vel  7  and   usi ng   db40.  A da ptively ,  this  pro posit ion   is  capab le   of  pr oc essing    a  huge  nu m ber  of   ge ner at e d  OFDM  sig nals  at   the  sam e  tim e.  Fu rt her m or e,  this  wo r k  gi ves  a  posit ive  i m pact  on   the  abili ty   to  increase  the  syst e m' s  data  rates.   This  br in gs  the  Qo S  e nh a ncem ent  withou t     the s pectru m  li m it a ti on s.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   1693 - 6930   TELK OMN IKA   Tel ec omm u n   C om pu t El  Con t ro l ,  V ol.  18 ,  No.  1 ,  Fe bruary  2 02 0:    51  -   71   66       Figure  10 .   OFDM Dec om po s it ion  b a sed  on t he best  perfor m ance cr it er io n  a nd the  dec om po sit ion  leve l       Table  1.  T he   be st perf or m ance cr it eria  value  for   dec om po sit ion   pur po se s   Metho d   The Bes t Values   The Level   The Wav elet  Ty p e   The Value   So D   7   db40   6 0 .31   SNR   7   db40   1 1 .96 7   Co m p r ess io n  Ratio   8   db10   6 8 .21 %   PSNR   7   db40   2 3 .04 6   No r m   7   db40   0 .25 2   Max. Abs .   7   db35   0 .68   MSE   7   db40   0 .06 3   Co rr elatio n   7   db40   0 .96 8       4.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS     In   orde r  to   ch eck  the   pro pos ed  work  pe rfo rm ance,  a  fe de ral  Com m un ic at ion s  C omm i ssion  (F CC )  base d  si m ulatio n  was  pe rform ed.   In   this  c onte st,  the  f ollo wing  facto rs  ha ve  bee n  ta ke n   into  consi de ra ti on   in  order  to  c hec k  the  validit y  of   our  pro po sit io ns ;  na m ely  the  CC DF   c urves ,   the  BER   c urv es  an d  t he  qu al it y  of  the tra ns m itted d at a.  The  syst e m ' s p aram et ers  ha ve bee n  li m it ed  and   set  to:   -   128 OF DM s ubcar rier  ( 10 0 d at a subcar riers,  12 pil o ts,  10  guar ds)   -   242.4 2 ns, sy m bo l i nter val   -   4.125 M Hz, su bcarrie r fre que ncy s pacin g   -   2/3  c odin g rate   -   16 - A PS K  m odulati on  tec hniq ue    -   CM 1  an d  CM 4  – U W B  ch a nn el s   a.   0.023 3,   0.0 667 cl us te r  a rr i val  rate ( per ns),  r e sp ect ively   b.   2.5, 2.1  ray ar r ival rate   (p e r n s ),   res pect ively   c.   (3.5,  3.4 dB)  ( σ 1 ,   σ 2 , res pecti vely )   d.   LOS ,   N LO S,   r especti vely   -   Tw o  la nes  cr ossroa d,    -   node spee d 1 0 - 25 k m /h,    -   Com m un ic at io n’ s  range  up  to  50   km   in  te rm s   of   the  cl us te r’ s  hea d  li fe  tim e  and   the  cl us te ri ng  m ai ntenan ce a ver a ge  ti m e.   -   Ti m e o f  c ha ng i ng the  he a d  e qual s  2   s.   -   eN od eB   co ve ra ge of  7   km   Figure  11  de picts  the  perf or m ance  of  t he  propose d  MP - RC - MB O FD M.  It  use s   a  cl us te ri ng  te chn iq ue   base d  on   and   V 2V  com m un ic at ion s  (I E EE  802.11p  sta ndar d  ba sed)  th rou gh  LTE  syst em s.    It is d i vid e d  int o  f our   sect io ns;  secti on   (a) de picts t he pr oba bili ty  o f  the  P AP R t hat e xce eds  ce rtai n  th re sh ol ds .   This  pe rfor m ance  te rm   is  in vestigat ed  to  c heck   the  validi ty   of   send i ng   huge  data  rate  ov e r  the  co nne ct ion s.  Sect ion s  ( b - to - d),  the  cum ulati ve  distribu ti on   f unct io n  h as  been   in vest igate d  acco rd i ng   to  the  cl ust ering  crit eria.  Th us,   three  m or e  di ff ere nt  m et ric s  ha ve  bee n  i nvolv e d;  nam el y,  cl us te r  he ad  du rati on,  c luster   m e m ber  dur at i on and cl us te r head  ch a nge  ra te .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.