<p> <p>&nbsp / </p> </p> <p align="left">The underlying theme of this thesis is identification, classification, detection and prediction of cellular network faults using state of the art technologies, methods and algorithms.</p>

<p> <p>&nbsp / </p> </p> <p align="left">The underlying theme of this thesis is identification, classification, detection and prediction of cellular network faults using state of the art technologies, methods and algorithms.</p>

Philosophiae Doctor - PhD / The underlying theme of this thesis is identification, classification, detection and prediction of cellular network faults using state of the art technologies, methods and algorithms.

The transportation industry has been transforming because of rapid digitalization and autonomy. Because of this the demand for more connected and autonomous vehicles is increasing for both private individuals and businesses. Reducing human interaction emphasizes the need for higher road safety. Autonomous vehicles, in general, have different sources of faults which might lead to severe accidents and injuries. Testing and validating autonomous vehicles can be useful for avoiding such cases. Remote driving is a potential fallback option whenever autonomous vehicles fail. The remote operator can take direct or indirect control of the remotely-operated vehicle whenever the need arises. Tele-operated driving has three main parts - the vehicle, the remote operator, and communication between the two. Communication plays an important role in this feedback control system. Any communication disturbance in the video feed from the vehicle to the remote operator or in the commands from the operator to the vehicle can result in safety violations and even accidents. These disturbances can have different sources. This work presents a methodology to inject network disturbances to analyze the effect of these disturbances on vehicle manoeuvrability. A driving simulator, CARLA, was used as a vehicle model to solve this problem and to allow human-in-the-loop. NETEM was used to inject different faults on the outgoing traffic to emulate network disturbances. The implementation was done on LocalHost to avoid any delays that might occur due to the presence of physical devices in the network. It was concluded from the Time-to-Collision (TTC) results that road safety decreased whenever the fault was injected in a vehicle-following case. Another important insight was that the packet loss of 5% always showed a TTC violation for a 6-sec threshold. The highest steering reversal rate was also observed for 5% packet loss. It was observed from the results that the steering reversal rate (SRR) was consistently higher in the faulty run. This indicates that the drivers were more distracted. Based on the results, it is observed that network disturbances affected driving in a remote driving setup. The results can be further utilized for more comprehensive studies to understand how simulator-in-loop can be used for testing, verification, and validation. / Transportbranschen har förändrats på grund av snabb digitalisering och autonomi. Efterfrågan på mer uppkopplade och autonoma fordon ökar hos både privatpersoner och företag. Men minskad användarinteraktion ökar behovet av högre säkerhet hos fordonen. Autonoma fordon har i allmänhet olika felkällor som kan leda till allvarliga olyckor och skador. Att testa och validera autonoma fordon blir viktigt för att undvika sådana fall. Fjärrkörning är ett potentiellt komplement när autonoma fordon inte är tillräckligt säkra. Fjärroperatören kan ta direkt eller indirekt kontroll över det fjärrmanövrerade fordonet när behovet uppstår. Telestyrd körning har tre huvudkomponenter - fordonet, fjärroperatören och kommunikationen däremellan. Kommunikation spelar en viktig roll i detta återkopplade system. Varje störning i kommunikationen av videoflödet från fordonet till fjärroperatören eller i kommandon från operatören till fordonet kan resultera i bristande säkerhet och till och med olyckor. Dessa störningar kan ha olika källor. Detta arbete presenterar en metod för att injicera nätverksstörningar för att kunna analysera effekten av dessa på fordonets manövrerbarhet. En körsimulator, CARLA, användes som fordonsmodell och anpassades för att kunna styras av en mänsklig fjärroperatör. NETEM användes för att injicera olika fel på den utgående nätverkstrafiken för att efterlikna nätverksstörningar. Implementeringen gjordes på LocalHost för att undvika fördröjningar som kan uppstå på grund av närvaron av andra fysiska enheter i nätverket. Av TTC-resultaten drogs slutsatsen att trafiksäkerheten minskade när fel injicerades i ett fall där fjärroperatören följer att annat fordon. En annan viktig insikt var att en paketförlust på 5% alltid gav överträdelser med för låg TTC vid en gräns för lägsta tillåtna värde på 6 sekunder. Även de högsta observerade värdena på styrvändningstakt (steering reversal rate) observerades för 5% paketförlust. Resultaten visade att styrvändningstakten konsekvent var högre vid felinjicering. Detta tyder på att förarna var mer distraherade. Baserat på resultaten är en observeration att nätverksstörningar kan påverka säkerheten vid fjärroperation. Metodiken kan användas för mer omfattande studier för att förstå hur simulator-i-loopen kan användas för testning, verifiering och validering.

<p>Предложен контролни алгоритам за инвертор повезан на мрежу<br />омогућава реализацију сваког профила контролисаних електричних<br />величина који је у домену физичких могућности дистрибуираног извора.<br />Другим речима, управљачки програм не обезбеђује остваривање<br />дискретног спектра режима, као што је то до сада био случај са<br />решењима предложеним у научној литератури, већ омогућава сигурну<br />производњу произвољног профила фазних струја и напона. Показано је<br />да предложено решење задовољава најстроже релевантне законске<br />регулативе. У раду је анализиран већи број функционалности и испитан<br />је њихов утицај на процес производње електричне енергије с акцентом на<br />хаваријске режиме. Разматрана је интеракција дистрибуираних изво-ра и<br />дистрибутивне мреже у режимима са поремећајима и приложен је већи<br />број експерименталних резултата прикупљених употребом HIL окружења.</p> / <p>Predložen kontrolni algoritam za invertor povezan na mrežu<br />omogućava realizaciju svakog profila kontrolisanih električnih<br />veličina koji je u domenu fizičkih mogućnosti distribuiranog izvora.<br />Drugim rečima, upravljački program ne obezbeđuje ostvarivanje<br />diskretnog spektra režima, kao što je to do sada bio slučaj sa<br />rešenjima predloženim u naučnoj literaturi, već omogućava sigurnu<br />proizvodnju proizvoljnog profila faznih struja i napona. Pokazano je<br />da predloženo rešenje zadovoljava najstrože relevantne zakonske<br />regulative. U radu je analiziran veći broj funkcionalnosti i ispitan<br />je njihov uticaj na proces proizvodnje električne energije s akcentom na<br />havarijske režime. Razmatrana je interakcija distribuiranih izvo-ra i<br />distributivne mreže u režimima sa poremećajima i priložen je veći<br />broj eksperimentalnih rezultata prikupljenih upotrebom HIL okruženja.</p> / <p>Proposed grid-connected inverter control algorithm enables production of any<br />controlled variables&rsquo; profile that is in the domain of converter&rsquo;s physical<br />capabilities. In other words, the control program does not allow only for a<br />narrow spectrum of different working regimes to be realized, as it was the case<br />previously with the solutions proposed in the literature, but can result in a safe<br />production of arbitrary meaningful phase currents and voltages profiles. It was<br />demonstrated that the proposed solution satisfies the most stringent of the Grid<br />Codes. Furthermore, advanced functionalities not addressed in the Grid Codes<br />were also analysed and the influence of those functionalities&rsquo; application on<br />the process of the energy production during the grid faults was evaluated in<br />the dissertation. Interaction between the distributed generation units and the<br />distribution network was studied and a number of HIL experimental results are<br />provided.</p>