Les technologies 5G permettront de collecter plus efficacement les données télémétriques et d'ouvrir des fonctions complètement nouvelles pour les véhicules susceptibles d'améliorer la sécurité routière et de développer le domaine des véhicules sans pilote. Les systèmes V2X (un système d’échange de données entre véhicules, éléments d’infrastructure routière et autres usagers de la route) ont un potentiel que les communications 5G NR serviront à débloquer. Cela augmentera considérablement le niveau de sécurité des conducteurs, des passagers et des piétons, réduira la consommation de carburant et le temps de trajet.
En mars de cette année, l'organisation 3GPP, qui normalise les réseaux 5G, a approuvé l'introduction des premières spécifications C-V5X prenant en charge la 16G NR dans la prochaine version de la norme mondiale 2G NR (version 5). Nous pensons que cette version sera adoptée au premier semestre 2020. La combinaison de cette technologie et des spécifications eMBB (ultra mobile broadband) approuvées dans la version 3 du 15GPP constituera la première étape vers l'utilisation de la 5G NR pour créer des voitures intelligentes basées sur la plateforme automobile Qualcomm Snapdragon.
Nous n’attendons pas le déploiement mondial des réseaux 5G pour permettre des communications directes de véhicule à véhicule grâce aux technologies cellulaires. Dans la version 3 du 14GPP, les technologies V2X ont été décrites pour permettre aux voitures d'échanger des informations de base avec d'autres usagers de la route et, par exemple, avec les feux de circulation, à certains intervalles. Leurs capacités ont été démontrées dans de nombreux tests utilisant notre puce C-V2X, Qualcomm 9150. La communication directe utilisant les technologies C-V2X permet à la machine de « voir » son environnement même dans des situations où d'autres objets ne sont pas en vue, comme dans aux carrefours aveugles ou en cas de mauvaises conditions météorologiques. Ce faisant, les nouvelles technologies complètent et étendent les capacités apportées par d’autres capteurs passifs tels que les systèmes radar, LIDAR et caméras, qui ont des limites en termes de portée et de visibilité.
La version 3 du 16GPP et la standardisation C-V2X compatible 5G NR porteront ces capacités à un tout nouveau niveau et permettront aux véhicules de recevoir et d'envoyer beaucoup plus d'informations, telles que des données de capteurs plus détaillées et des informations sur les « intentions » des usagers de la route. infrastructures routières et sur les déplacements des piétons. De plus, l’échange de données sur les « intentions » permettra de planifier plus efficacement l’itinéraire du véhicule, ce qui est important pour le développement futur des véhicules sans pilote. C-V2X évoluera d'une technologie qui servait principalement à améliorer la sécurité routière de base dans la version 14, à un outil d'interaction directe entre les usagers de la route qui contribuera à améliorer la sécurité routière et la sensibilisation au trafic, ainsi qu'à réduire le carburant et le temps coûte la route.
Profiter pleinement du C-V2X et de la 5G NR
Les solutions C-V2X basées sur la 5G NR exploitent les capacités innovantes apparues avec les réseaux 4G et 5G. La première version des réseaux 5G, dont la mise en œuvre commencera ce printemps et qui a été standardisée dans la version 3 du 15GPP, a introduit un espacement de grille de fréquence évolutif qui est également utilisé pour le C-V2X. Un exemple de son application est la possibilité de modifier la densité du signal de référence en fonction de la vitesse du véhicule. Selon nos estimations, l'efficacité spectrale à grande vitesse dans ce cas augmentera de 3,5 fois, ce qui est extrêmement important pour les nouveaux scénarios d'utilisation du C-V2X, par exemple pour l'échange entre les voitures et les éléments d'infrastructure routière avec de grands volumes de données. à partir de capteurs.
Les implémentations C-V2X compatibles 5G NR offrent plusieurs améliorations majeures au niveau radio qui sont uniques à la 5G NR. Dans la version 16, pour la première fois, un lien « latéral » sera ajouté à la norme 5G : un canal d'échange de données direct pour les systèmes V2X. Cette technologie servira de base au développement de futures solutions utilisant la 5G NR dans les smartphones et dans d'autres domaines comme la sécurité publique. La base de sa création était le développement des technologies Qualcomm pour LTE Direct, qui a en fait conduit à l'apparition des technologies C-V3X dans la version 14 du 2GPP. De plus, les technologies décrites dans la version 14 permettront aux véhicules prenant en charge l'ancienne version de C-V2X de communiquer sur la route même avec les derniers modèles qui utilisent les deux versions de C-V2X (de la version 14 et de la version 16 avec prise en charge 5G NR). ).
Un nouveau paradigme pour l’échange de données de véhicule à véhicule
Dans le paradigme moderne de l'échange de données via les réseaux mobiles, les appareils modifient les paramètres de transmission du signal, tels que sa modulation et son codage, en fonction de la qualité du signal des stations de base. Avec le C-V2X, le défi est compliqué par le fait que nous parlons de véhicules en mouvement constant plutôt que de stations de base stationnaires. Dans ce cas, la qualité du signal ne suffit pas à elle seule pour comprendre quels véhicules sont adaptés à la communication dans chaque cas. Imaginez qu'il y a une voiture à une intersection au coin de la rue. Son niveau de signal est faible, mais la voiture elle-même est assez proche, c'est-à-dire qu'elle fait partie de l'environnement important pour notre voiture. Dans ce cas, les deux véhicules doivent donc pouvoir recevoir des informations complètes des capteurs, qu'ils soient ou non en ligne de mire directe l'un de l'autre.
Et cela signifie à son tour qu'un nouveau paradigme est nécessaire, qui prendra en compte non seulement le niveau du signal, mais également la distance entre les objets. Pour cette raison, l’approche du développement des réseaux 5G elle-même diffère de la façon dont les réseaux des générations précédentes ont été construits. En particulier, au niveau des couches « inférieures » de la 5G NR (couches physique et MAC), une estimation de la distance est nécessaire. Par exemple, les véhicules enverront des accusés de réception, tels que des demandes de retransmission automatique telles que ACK/NAK, uniquement s'ils se trouvent à une certaine distance de l'émetteur et uniquement si les informations transmises sont utiles à ce véhicule. Cette approche aidera également à résoudre le problème du « nœud caché » sous la forme de la voiture décrite ci-dessus avec un niveau de signal faible, situé au coin de la rue. En général, grâce à cela, la fiabilité de la transmission des informations pour tous les véhicules est augmentée et un plus grand débit du système est assuré, puisque les ressources du réseau ne sont plus dépensées pour transmettre des informations « inutiles » pour certains acteurs du trafic.
C-V2X basé sur la 5G NR n'est pas seulement une technologie de transmission de données
La décision d'inclure les spécifications C-V2X compatibles 5G NR dans la version 3 du 16GPP constituera une étape importante dans la normalisation des technologies avancées de communication de données qui répondent aux exigences de l'industrie automobile pour les nouveaux véhicules, y compris les véhicules autonomes. En plus des méthodes de communication, nous menons également des recherches et normalisons des protocoles et des méthodes de messagerie de niveau supérieur dans des normes régionales telles que SAE, ETSI ITS et C-ITS. Ces messages standardisés permettront aux véhicules de différents constructeurs de profiter pleinement des nouvelles technologies C-V2X. Comme le C-V2X décrit dans la version 3 du 14GPP, les solutions C-V2X compatibles 5G NR utiliseront principalement la bande 5,9 GHz, réservée aux véhicules automobiles dans de nombreuses régions du monde, comme aux États-Unis, en Europe et en Chine. Cependant, la nouvelle version du C-V2X utilisera d'autres canaux de cette gamme.
Source: habr.com