Тэхналогіі 5G дазволяць больш эфектыўна збіраць дадзеныя тэлеметрыі і адкрываць зусім новыя для аўтатранспарту функцыі, здольныя павысіць бяспеку на дарогах і развіць сферу беспілотных аўто. У сістэмах V2X (сістэма абмену дадзеных паміж транспартнымі сродкамі, элементамі дарожнай інфраструктуры і іншымі ўдзельнікамі руху) ёсць патэнцыял, для расчынення якога будзе выкарыстоўвацца сувязь 5G NR. Гэта дасць магчымасць значна павысіць узровень бяспекі для вадзіцеляў, пасажыраў і пешаходаў, знізіць расход паліва і затраты часу на паездкі.
У сакавіку гэтага года арганізацыя 3GPP, якая займаецца стандартызацыяй сетак 5G, ухваліла ўвядзенне ў наступную версію глабальнага стандарту 5G NR (Release 16) першыя спецыфікацыі C-V2X з падтрымкай 5G NR. Мы лічым, што гэтая версія будзе прынята ў першай палове 2020 гады. Спалучэнне гэтай тэхналогіі і падтрымкі eMBB (звышшырокапалосная мабільная сувязь), спецыфікацыі якой зацвердзілі ў 3GPP Release 15, стане першым крокам да выкарыстання 5G NR для стварэння разумных аўтамабіляў на базе платформы Qualcomm Snapdragon Automotive Platform.
Мы не чакаем глабальнага разгортвання сетак 5G, каб запусціць прамы абмен дадзенымі паміж транспартнымі сродкамі пры дапамозе тэхналогій сотавай сувязі. Яшчэ ў 3GPP Release 14 былі апісаны тэхналогіі V2X, якія дазваляюць аўтамабілям абменьвацца базавай інфармацыяй з іншымі ўдзельнікамі руху і, напрыклад, святлафорамі, праз пэўныя прамежкі часу. Іх магчымасці дэманстраваліся падчас шматлікіх выпрабаванняў з ужываннем нашага чыпа C-V2X, Qualcomm 9150. Прамы абмен дадзенымі пры дапамозе тэхналогій C-V2X дазваляе машыне «бачыць» сваё асяроддзе нават у сітуацыях, калі іншыя аб'екты адсутнічаюць у прамой бачнасці, напрыклад, на сляпых скрыжаваннях або ў дрэнных умовах надвор'я. Пры гэтым новыя тэхналогіі дапаўняюць і пашыраюць магчымасці, якія прыўносяцца іншымі пасіўнымі датчыкамі, такімі як радар, LIDAR і сістэмы камер, у якіх ёсць абмежаванні па далёкасці і бачнасці.
Дакумент 3GPP Release 16 і стандартызацыя C-V2X з падтрымкай 5G NR выведуць гэтыя магчымасці на зусім новы ўзровень і дазволяць транспартным сродкам атрымліваць і адпраўляць нашмат больш інфармацыі, напрыклад, больш падрабязныя дадзеныя ад датчыкаў і інфармацыю аб "намерах" удзельнікаў руху, аб дарожнай інфраструктуры і аб перамяшчэннях пешаходаў. Прычым абмен дадзенымі аб намерах дапаможа больш эфектыўна планаваць маршрут аўтамабіля, што важна для развіцця беспілотных транспартных сродкаў у будучыні. C-V2X ператворыцца з тэхналогіі, якая ў Release 14 служыла ў асноўным як сродак павышэння базавай бяспекі на дарогах, у інструмент прамога ўзаемадзеяння паміж удзельнікамі руху, які дапаможа павысіць бяспеку руху і дасведчанасць аб сітуацыі на дарогах, а таксама знізіць выдаткі паліва і часу ў дарозе.
Выкарыстанне ўсіх пераваг C-V2X і 5G NR
Рашэнні C-V2X на базе 5G NR для сваёй працы выкарыстоўваюць інавацыйныя магчымасці, якія з'явіліся разам з сеткамі 4G і 5G. Першая версія сетак 5G, якая пачне ўкараняцца ўжо гэтай увесну і была стандартызавана ў 3GPP Release 15, прадставіла які маштабуецца крок частотнай сеткі каналаў, які выкарыстоўваецца і для C-V2X. Адным з прыкладаў яе прымянення з'яўляецца магчымасць змянення шчыльнасці эталоннага сігналу ў залежнасці ад скорасці транспартнага сродку. Па нашых ацэнках спектральная эфектыўнасць на высокіх хуткасцях у гэтым выпадку вырасце ў 3,5 разы, што вельмі важна для новых сцэнарыяў выкарыстання C-V2X, напрыклад, для ўзаемаабмену паміж аўтамабілямі і элементамі дарожнай інфраструктуры вялікімі аб'ёмамі дадзеных ад сэнсараў.
Рэалізацыі C-V2X з падтрымкай 5G NR мяркуюць некалькі буйных паляпшэнняў на ўзроўні радыёсувязі, унікальных менавіта для 5G NR. У Release 16 упершыню ў стандарт 5G будзе дададзеная "бакавая" лінія сувязі – прамы канал абмену дадзенымі для сістэм V2X. Гэтая тэхналогія паслужыць асновай для распрацоўкі будучых рашэнняў з выкарыстаннем 5G NR у смартфонах і ў іншых абласцях, напрыклад, у грамадскай бяспецы. Базай для яе стварэння паслужылі распрацоўкі Qualcomm Technologies для LTE Direct, якія па факце прывялі да з'яўлення ў 3GPP Release 14 тэхналогій C-V2X. Таксама тэхналогіі, апісаныя ў Release 14, дазволяць аўтамабілям з падтрымкай больш старой версіі C-V2X абменьвацца дадзенымі на дарозе нават з найноўшымі мадэлямі, у якіх выкарыстоўваецца C-V2X абедзвюх версій (з Release 14 і Release 16 з падтрымкай 5G NR).
Новая парадыгма абмену данымі паміж транспартнымі сродкамі
У сучаснай парадыгме абмену дадзенымі пры дапамозе мабільных сетак прылады мяняюць параметры перадачы сігналу, такія як яго мадуляцыя і кадоўка, у залежнасці ад якасці сігналу базавых станцый. З C-V2X задача ўскладняецца тым, што гаворка ідзе аб пастаянна перамяшчаюцца транспартных сродках, а не аб стацыянарных базавых станцыях. У гэтым выпадку адной толькі якасці сігналу нядосыць, каб зразумець, якія транспартныя сродкі падыходзяць для абмену дадзенымі ў кожным пэўным выпадку. Уявіце, што на скрыжаванні за вуглом знаходзіцца аўтамабіль. Узровень сігналу ў яго слабы, але сам аўтамабіль знаходзіцца досыць блізка, гэта значыць з'яўляецца часткай важнага для нашага аўта асяроддзі. Таму абодва транспартныя сродкі ў дадзеным выпадку павінны мець магчымасць атрымліваць поўную інфармацыю ад датчыкаў незалежна ад таго, ці знаходзяцца яны ў прамой бачнасці сябар для сябра.
А гэта ў сваю чаргу азначае, што патрэбная новая парадыгма, якая будзе ўлічваць не толькі ўзровень сігналу, але і адлегласць паміж аб'ектамі. Сам падыход да распрацоўкі сетак 5G з-за гэтага адрозніваецца ад таго, як будаваліся сеткі папярэдніх пакаленняў. У прыватнасці, на ніжніх узроўнях 5G NR (фізічны і MAC-узроўні) з'яўляецца неабходнасць у адзнацы адлегласці. Да прыкладу, транспартныя сродкі будуць перасылаць пацверджанні, такія, як аўтаматычныя запыты на паўтарэнне перадачы тыпу ACK/NAK, толькі калі яны знаходзяцца на вызначанай адлегласці ад перадатчыка і толькі калі перададзеная інфармацыя карысная гэтаму транспартнаму сродку. Такі падыход дапаможа зладзіцца і з праблемай утоенага вузла у выглядзе апісанага вышэй аўтамабіля са слабым узроўнем сігналу, які знаходзіцца за кутом. У цэлым дзякуючы яму павялічваецца надзейнасць перадачы інфармацыі для ўсіх транспартных сродкаў і забяспечваецца вялікая прапускная здольнасць сістэмы, бо рэсурсы сеткі больш не марнуюцца на перадачу "бескарысных" для часткі ўдзельнікаў руху.
C-V2X на базе 5G NR – не толькі тэхналогія перадачы дадзеных
Рашэнне ўключыць спецыфікацыі C-V2X з падтрымкай 5G NR у рэліз 3GPP Release 16 стане важным крокам у стандартызацыі сучасных тэхналогій перадачы даных, якія задавальняюць патрабаванням аўтамабільнай прамысловасці адносна новых транспартных сродкаў, у тым ліку і беспілотных. Апроч метадаў перадачы дадзеных, мы таксама вядзём даследаванні і займаемся стандартызацыяй пратаколаў больш высокага ўзроўню і спосабаў перадачы паведамленняў у рэгіянальных стандартах, такіх як SAE, ETSI ITS і C-ITS. Гэтыя стандартызаваныя паведамленні дазволяць аўтамабілям розных вытворцаў скарыстацца ўсімі перавагамі новых тэхналогій C-V2X. Як і C-V2X, апісаныя ў 3GPP Release 14, рашэнні C-V2X з падтрымкай 5G NR у асноўным будуць выкарыстоўваць дыяпазон 5,9 Ггц, які ў многіх краінах свету, напрыклад, у ЗША, Еўропе і Кітаі, выдзелены для аўтатранспарту. Пры гэтым новая версія C-V2X будзе выкарыстоўваць іншыя каналы ў гэтым дыяпазоне.
Крыніца: habr.com