Les tecnologies 5G permetran recollir dades de telemetria de manera més eficient i obrir funcions completament noves per als vehicles que poden millorar la seguretat viària i desenvolupar el camp dels vehicles no tripulats. Els sistemes V2X (un sistema per intercanviar dades entre vehicles, elements d'infraestructura viària i altres usuaris de la carretera) tenen el potencial que les comunicacions 5G NR s'utilitzin per desbloquejar. Això augmentarà significativament el nivell de seguretat de conductors, passatgers i vianants, reduirà el consum de combustible i el temps de viatge.
El març d'aquest any, l'organització 3GPP, que estandarditza les xarxes 5G, va aprovar la introducció de les primeres especificacions C-V5X amb suport per a 16G NR a la següent versió de l'estàndard global 2G NR (Versió 5). Creiem que aquesta versió s'adoptarà durant el primer semestre de 2020. La combinació d'aquesta tecnologia i les especificacions eMBB (banda ampla ultra mòbil) aprovades a la versió 3 de 15GPP serà el primer pas cap a l'ús de 5G NR per crear cotxes intel·ligents basats en la plataforma d'automòbils Qualcomm Snapdragon.
No estem esperant el desplegament global de les xarxes 5G per permetre les comunicacions directes de vehicle a vehicle mitjançant tecnologies cel·lulars. A la versió 3 de 14GPP, es van descriure tecnologies V2X que permeten als cotxes intercanviar informació bàsica amb altres usuaris de la carretera i, per exemple, amb semàfors, a determinats intervals. Les seves capacitats s'han demostrat en moltes proves utilitzant el nostre xip C-V2X, Qualcomm 9150. La comunicació directa amb tecnologies C-V2X permet a la màquina "veure" el seu entorn fins i tot en situacions en què altres objectes no estan a la línia de visió, com ara les interseccions cegues o en males condicions meteorològiques. En fer-ho, les noves tecnologies complementen i amplien les capacitats que ofereixen altres sensors passius com els sistemes de radar, LIDAR i càmeres, que tenen limitacions d'abast i visibilitat.
La versió 3 de 16GPP i l'estandardització C-V2X habilitat per 5G NR portaran aquestes capacitats a un nivell completament nou i permetran als vehicles rebre i enviar molta més informació, com ara dades de sensors més detallades i informació sobre les "intencions" dels usuaris de la carretera. infraestructures viàries i sobre els moviments de vianants. A més, l'intercanvi de dades sobre "intencions" ajudarà a planificar la ruta del vehicle de manera més eficaç, la qual cosa és important per al desenvolupament de vehicles no tripulats en el futur. C-V2X evolucionarà d'una tecnologia que va servir principalment com a mitjà per millorar la seguretat viària bàsica a la versió 14, a una eina d'interacció directa d'usuari a usuari de la carretera que ajudarà a millorar la seguretat viària i la consciència del trànsit, així com a reduir el combustible i costos de temps.carretera.
Aprofitant al màxim C-V2X i 5G NR
Les solucions C-V2X basades en 5G NR aprofiten les capacitats innovadores que han sorgit amb les xarxes 4G i 5G. La primera versió de les xarxes 5G, que es començarà a implementar aquesta primavera i es va estandarditzar a la versió 3 de 15GPP, va introduir un espaiat de la xarxa de freqüència escalable que també s'utilitza per a C-V2X. Un exemple de la seva aplicació és la capacitat de canviar la densitat del senyal de referència en funció de la velocitat del vehicle. Segons les nostres estimacions, l'eficiència espectral a altes velocitats en aquest cas augmentarà 3,5 vegades, la qual cosa és extremadament important per a nous escenaris d'ús de C-V2X, per exemple, per a l'intercanvi entre cotxes i elements d'infraestructura viària amb grans volums de dades. dels sensors.
Les implementacions C-V2X habilitades per 5G NR ofereixen diverses millores importants a nivell de ràdio que són exclusives de 5G NR. A la versió 16, per primera vegada, s'afegirà un enllaç "lateral" a l'estàndard 5G: un canal d'intercanvi de dades directe per als sistemes V2X. Aquesta tecnologia servirà de base per al desenvolupament de futures solucions amb 5G NR en telèfons intel·ligents i altres àrees com la seguretat pública. La base per a la seva creació va ser el desenvolupament de Qualcomm Technologies per a LTE Direct, que de fet va provocar l'aparició de tecnologies C-V3X a 14GPP Release 2. A més, les tecnologies descrites a la versió 14 permetran que els vehicles amb compatibilitat amb la versió anterior de C-V2X es comuniquin a la carretera fins i tot amb els últims models que utilitzen les dues versions de C-V2X (a partir de la versió 14 i la versió 16 amb suport 5G NR). ).
Un nou paradigma per a l'intercanvi de dades de vehicle a vehicle
En el paradigma modern d'intercanvi de dades mitjançant xarxes mòbils, els dispositius canvien els paràmetres de transmissió del senyal, com ara la seva modulació i codificació, en funció de la qualitat del senyal de les estacions base. Amb C-V2X, el repte es complica pel fet que estem parlant de vehicles en moviment constant en lloc d'estacions base estacionàries. En aquest cas, la qualitat del senyal per si sola no és suficient per entendre quins vehicles són adequats per a la comunicació en cada cas. Imagineu que hi ha un cotxe en una intersecció a la volta de la cantonada. El seu nivell de senyal és feble, però el cotxe en si està força a prop, és a dir, forma part de l'entorn que és important per al nostre cotxe. Per tant, ambdós vehicles en aquest cas han de poder rebre informació completa dels sensors, independentment de si es troben en línia de visió directa entre ells.
I això, al seu torn, vol dir que cal un nou paradigma que tingui en compte no només el nivell de senyal, sinó també la distància entre objectes. Per això, l'enfocament per desenvolupar xarxes 5G en si difereix de com es van construir les xarxes de generacions anteriors. En particular, a les capes "inferiores" de 5G NR (capes físiques i MAC), hi ha una necessitat d'estimar la distància. Per exemple, els vehicles enviaran reconeixements, com ara sol·licituds de retransmissió automàtica com ACK/NAK, només si es troben a una certa distància del transmissor i només si la informació transmesa és útil per a aquest vehicle. Aquest enfocament també ajudarà a fer front al problema d'un "node ocult" en forma del cotxe descrit anteriorment amb un nivell de senyal feble, que es troba a la cantonada. En general, gràcies a això, s'incrementa la fiabilitat de la transmissió d'informació per a tots els vehicles i s'assegura un major rendiment del sistema, ja que els recursos de xarxa ja no es gasten a transmetre'n d'"inútils" per a alguns participants del trànsit.
C-V2X basat en 5G NR no és només una tecnologia de transmissió de dades
La decisió d'incloure les especificacions C-V2X habilitades per 5G NR a la versió 3 de 16GPP serà un pas important en l'estandardització de tecnologies avançades de comunicacions de dades que compleixin els requisits de la indústria de l'automòbil per a vehicles nous, inclosos els vehicles autònoms. A més dels mètodes de comunicació, també realitzem investigacions i estandarditzem protocols i mètodes de missatgeria de nivell superior en estàndards regionals com SAE, ETSI ITS i C-ITS. Aquests missatges estandarditzats permetran als vehicles de diferents fabricants aprofitar al màxim les noves tecnologies C-V2X. Igual que el C-V2X descrit a la versió 3 de 14GPP, les solucions C-V2X habilitades per 5G NR utilitzaran principalment la banda de 5,9 GHz, reservada per a vehicles de motor a moltes parts del món, com ara els EUA, Europa i la Xina. Tanmateix, la nova versió de C-V2X utilitzarà altres canals d'aquest rang.
Font: www.habr.com