5G-teknologiat mahdollistavat telemetriatietojen keräämisen tehokkaammin ja avaavat ajoneuvoille täysin uusia toimintoja, jotka voivat parantaa liikenneturvallisuutta ja kehittää miehittämättömien ajoneuvojen alaa. V2X-järjestelmissä (järjestelmä tietojen vaihtoon ajoneuvojen, tieinfrastruktuurielementtien ja muiden tienkäyttäjien välillä) on mahdollista, että lukituksen avaamiseen käytetään 5G NR -viestintää. Tämä lisää merkittävästi kuljettajien, matkustajien ja jalankulkijoiden turvallisuustasoa, vähentää polttoaineen kulutusta ja matka-aikaa.
Tämän vuoden maaliskuussa 3G-verkkoja standardoiva 5GPP-organisaatio hyväksyi ensimmäisten 5G NR:ää tukevien C-V16X-määritysten käyttöönoton globaalin 2G NR -standardin seuraavaan versioon (julkaisu 5). Uskomme, että tämä versio otetaan käyttöön vuoden 2020 ensimmäisellä puoliskolla. Tämän tekniikan ja 3GPP:n julkaisussa 15 hyväksytyn eMBB:n (ultra mobile wideband) tuen yhdistelmä on ensimmäinen askel kohti 5G NR:n käyttöä Qualcomm Snapdragon Automotive Platformiin perustuvien älyautojen luomisessa.
Emme odota 5G-verkkojen maailmanlaajuista käyttöönottoa mahdollistaaksemme suoran ajoneuvojen välisen viestinnän matkapuhelinteknologian avulla. Jo 3GPP:n julkaisussa 14 kuvattiin V2X-tekniikoita, joiden avulla autot voivat vaihtaa perustietoja muiden tienkäyttäjien ja esimerkiksi liikennevalojen kanssa tietyin väliajoin. Niiden ominaisuudet on osoitettu monissa testeissä C-V2X-sirullamme Qualcomm 9150. C-V2X-teknologioita käyttävän suoran tiedonsiirron ansiosta kone voi "nähdä" ympäristönsä myös tilanteissa, joissa muut kohteet eivät ole näköetäisyydellä, kuten esim. sokeissa risteyksissä tai huonoissa sääolosuhteissa. Näin tehdessään uudet teknologiat täydentävät ja laajentavat muiden passiivisten antureiden, kuten tutka-, LIDAR- ja kamerajärjestelmien, tuomia ominaisuuksia, joilla on kantama- ja näkyvyysrajoituksia.
3GPP Release 16 ja 2G NR -yhteensopiva C-V5X-standardointi vievät nämä ominaisuudet aivan uudelle tasolle ja mahdollistavat ajoneuvojen vastaanottamisen ja lähettämisen paljon enemmän, kuten tarkempia anturitietoja ja tietoja tienkäyttäjien "aikeista", tieinfrastruktuurista ja jalankulkijoiden liikkeistä. Lisäksi tiedonvaihto "aikeista" auttaa suunnittelemaan ajoneuvon reittiä tehokkaammin, mikä on tärkeää miehittämättömien ajoneuvojen kehittämisen kannalta tulevaisuudessa. C-V2X kehittyy teknologiasta, joka oli ensisijaisesti keino parantaa perusliikenneturvallisuutta versiossa 14, suoraksi käyttäjien väliseksi vuorovaikutustyökaluksi, joka auttaa parantamaan tieturvallisuutta ja liikennetietoisuutta sekä vähentämään polttoaineenkulutusta ja aika maksaa tie.
Hyödynnä täysi hyöty C-V2X:stä ja 5G NR:stä
2G NR -pohjaiset C-V5X-ratkaisut hyödyntävät 4G- ja 5G-verkkojen myötä syntyneitä innovatiivisia ominaisuuksia. 5G-verkkojen ensimmäinen versio, joka otetaan käyttöön tänä keväänä ja standardisoitiin 3GPP Release 15:ssä, esitteli skaalautuvan taajuusruudukon, jota käytetään myös C-V2X:ssä. Yksi esimerkki sen soveltamisesta on kyky muuttaa vertailusignaalin tiheyttä ajoneuvon nopeuden mukaan. Arvioiden mukaan spektritehokkuus suurilla nopeuksilla kasvaa tässä tapauksessa 3,5-kertaiseksi, mikä on erittäin tärkeää uusille C-V2X:n käyttöskenaarioille, esimerkiksi autojen ja tieinfrastruktuurin elementtien väliselle vaihdolle suurilla tietomäärillä. antureista.
2G NR -yhteensopivat C-V5X-toteutukset tarjoavat useita merkittäviä parannuksia radiotasolla, jotka ovat ainutlaatuisia 5G NR:lle. Julkaisussa 16 5G-standardiin lisätään ensimmäistä kertaa "sivulinkki" - suora tiedonvaihtokanava V2X-järjestelmille. Tämä teknologia toimii pohjana tulevaisuuden 5G NR:ää käyttävien ratkaisujen kehittämiselle älypuhelimissa ja muilla alueilla, kuten yleisessä turvallisuudessa. Sen luomisen perustana oli Qualcomm Technologiesin kehittäminen LTE Directille, mikä itse asiassa johti C-V3X-tekniikoiden ilmestymiseen 14GPP-julkaisussa 2. Lisäksi julkaisussa 14 kuvatut tekniikat mahdollistavat C-V2X:n vanhempaa versiota tukevien ajoneuvojen kommunikoinnin tiellä jopa uusimpien mallien kanssa, jotka käyttävät molempia C-V2X-versioita (julkaisusta 14 ja julkaisusta 16 5G NR -tuella ).
Uusi paradigma ajoneuvojen väliseen tiedonvaihtoon
Nykyaikaisessa mobiiliverkkoja käyttävän tiedonvaihdon paradigmassa laitteet muuttavat signaalin lähetysparametreja, kuten sen modulaatiota ja koodausta tukiasemien signaalin laadusta riippuen. C-V2X:n kanssa haastetta mutkistaa se, että puhumme jatkuvasti liikkuvista ajoneuvoista eikä paikallaan olevista tukiasemista. Tässä tapauksessa signaalin laatu ei yksin riitä ymmärtämään, mitkä ajoneuvot sopivat viestintään kussakin tapauksessa. Kuvittele, että kulman takana olevassa risteyksessä on auto. Sen signaalitaso on heikko, mutta itse auto on melko lähellä, eli se on osa autollemme tärkeää ympäristöä. Siksi molempien ajoneuvojen on tässä tapauksessa kyettävä vastaanottamaan täydelliset tiedot antureilta riippumatta siitä, ovatko ne suorassa näköyhteydessä toisiinsa.
Ja tämä puolestaan tarkoittaa, että tarvitaan uusi paradigma, joka ottaa huomioon signaalin tason lisäksi myös objektien välisen etäisyyden. Tästä johtuen lähestymistapa 5G-verkkojen kehittämiseen itsessään eroaa siitä, miten aiempien sukupolvien verkkoja rakennettiin. Erityisesti 5G NR:n "alemmilla" kerroksilla (fyysiset ja MAC-kerrokset) tarvitaan etäisyyden arviointia. Esimerkiksi ajoneuvot lähettävät kuittauksia, kuten automaattisia uudelleenlähetyspyyntöjä, kuten ACK/NAK, vain, jos ne ovat tietyn etäisyyden päässä lähettimestä ja vain jos lähetetyt tiedot ovat hyödyllisiä kyseiselle ajoneuvolle. Tämä lähestymistapa auttaa myös selviytymään "piilotetun solmun" ongelmasta yllä kuvatun auton muodossa, jolla on heikko signaalitaso ja joka sijaitsee kulman takana. Yleisesti ottaen sen ansiosta kaikkien ajoneuvojen tiedonsiirron luotettavuus lisääntyy ja järjestelmän läpijuoksu varmistetaan, koska verkkoresursseja ei enää kuluteta "hyödyttömän" välittämiseen joillekin liikenteen tekijöille.
2G NR:ään perustuva C-V5X ei ole vain tiedonsiirtotekniikka
Päätös sisällyttää 2G NR -yhteensopivat C-V5X-määritykset 3GPP:n julkaisuun 16 on tärkeä askel edistyneiden tietoliikennetekniikoiden standardoinnissa, jotka täyttävät autoteollisuuden vaatimukset uusille ajoneuvoille, mukaan lukien autonomiset ajoneuvot. Viestintämenetelmien lisäksi teemme tutkimusta ja standardoimme korkeamman tason protokollia ja viestintämenetelmiä alueellisissa standardeissa, kuten SAE, ETSI ITS ja C-ITS. Näiden standardisoitujen viestien avulla eri valmistajien ajoneuvot voivat hyödyntää täysimääräisesti uusia C-V2X-tekniikoita. Kuten 2GPP:n julkaisussa 3 kuvattu C-V14X, 2G NR -yhteensopivat C-V5X-ratkaisut käyttävät ensisijaisesti 5,9 GHz:n kaistaa, joka on varattu moottoriajoneuvoille monissa osissa maailmaa, kuten Yhdysvalloissa, Euroopassa ja Kiinassa. C-V2X:n uusi versio käyttää kuitenkin muita tämän alueen kanavia.
Lähde: will.com