5G テクノロジーにより、テレメトリ データのより効率的な収集が可能になり、交通安全を向上させ、無人車両の分野を発展させることができる車両のまったく新しい機能が可能になります。 V2X システム (車両、道路インフラ要素、その他の道路利用者の間でデータを交換するシステム) には、ロックを解除するために 5G NR 通信が使用される可能性があります。 これにより、ドライバー、乗客、歩行者の安全レベルが大幅に向上し、燃料消費量と移動時間が削減されます。
今年 3 月、5G ネットワークを標準化する 5GPP 組織は、16G NR をサポートする最初の C-V2X 仕様をグローバル 5G NR 標準の次のバージョン (リリース 2020) に導入することを承認しました。 このバージョンは 3 年前半に採用されると考えられます。 このテクノロジーと、15GPP リリース 5 で承認された仕様である eMBB (ウルトラ モバイル ブロードバンド) のサポートの組み合わせは、XNUMXG NR を使用して Qualcomm Snapdragon Automotive Platform に基づいたスマート カーを作成するための第一歩となります。
私たちは、セルラー技術を使用した直接車車間通信を可能にする 5G ネットワークの世界的な展開を待っているわけではありません。 3GPP リリース 14 に戻ると、自動車が他の道路利用者と信号などの基本情報を一定の間隔で交換できるようにする V2X テクノロジーについて説明されました。 その機能は、当社の C-V2X チップ、Qualcomm 9150 を使用した多くのテストで実証されています。C-V2X テクノロジーを使用した直接通信により、マシンは、他の物体が視界内にない状況でも周囲を「見る」ことができます。見通しの悪い交差点や悪天候時。 そうすることで、新しいテクノロジーは、範囲や可視性の制限があるレーダー、LIDAR、カメラ システムなどの他のパッシブ センサーによってもたらされる機能を補完し、拡張します。
3GPP リリース 16 と 2G NR 対応の C-V5X 標準化により、これらの機能がまったく新しいレベルに引き上げられ、車両はより詳細なセンサー データや道路利用者の「意図」に関する情報など、より多くの情報を送受信できるようになります。道路インフラと歩行者の動きについて。 さらに、「意図」に関するデータの交換は、車両のルートをより効果的に計画するのに役立ち、これは将来の無人車両の開発にとって重要です。 C-V2X は、リリース 14 で主に基本的な交通安全を向上させる手段として機能していたテクノロジーから、交通安全と交通意識の向上、燃料消費量の削減に役立つユーザーと道路ユーザーの直接対話ツールへと進化します。時間と費用と道路。
C-V2Xと5G NRを最大限に活用する
2G NR ベースの C-V5X ソリューションは、4G および 5G ネットワークで出現した革新的な機能を活用します。 この春に実装が開始され、5GPP リリース 3 で標準化された 15G ネットワークの最初のバージョンでは、C-V2X にも使用されるスケーラブルな周波数グリッド間隔が導入されました。 その応用例としては、車両の速度に応じて基準信号の密度を変更する機能があります。 私たちの推定によると、この場合の高速でのスペクトル効率は 3,5 倍増加します。これは、C-V2X を使用する新しいシナリオ、たとえば、大量のデータを含む自動車と道路インフラ要素の間の交換などにとって非常に重要です。センサーから。
2G NR 対応の C-V5X 実装では、5G NR に固有の無線レベルでのいくつかの大きな改善が行われます。 リリース 16 では、V5X システムの直接データ交換チャネルである「サイド」リンクが 2G 標準に初めて追加されます。 この技術は、スマートフォンや公共安全などの他の分野で5G NRを使用する将来のソリューション開発の基礎として機能します。 その作成の基礎となったのは、LTE Direct 用のクアルコム テクノロジーの開発であり、これが実際に 3GPP Release 14 での C-V2X テクノロジーの登場につながりました。 また、リリース 14 で説明されているテクノロジーにより、古いバージョンの C-V2X をサポートする車両は、両方のバージョンの C-V2X を使用する最新モデル（リリース 14 と 16G NR をサポートするリリース 5 以降）でも路上で通信できるようになります。 ）。
車車間のデータ交換の新しいパラダイム
モバイル ネットワークを使用したデータ交換の現代のパラダイムでは、デバイスは、基地局の信号品質に応じて、変調や符号化などの信号送信パラメータを変更します。 C-V2X では、固定基地局ではなく常に移動する車両について話しているため、課題は複雑になります。 この場合、信号品質だけでは、それぞれの場合にどの車両が通信に適しているかを理解するのに十分ではありません。 角を曲がった交差点に車が止まっていると想像してください。 信号レベルは弱いですが、車自体はかなり近いので、車にとって重要な環境の一部です。 したがって、この場合、両方の車両は、相互に直接視線内にあるかどうかに関係なく、センサーから完全な情報を受信できなければなりません。
これは、信号レベルだけでなく物体間の距離も考慮する新しいパラダイムが必要であることを意味します。 このため、5G ネットワーク開発のアプローチ自体が、前世代のネットワークの構築方法とは異なります。 特に、5G NR の「下位」層 (物理層および MAC 層) では、距離推定が必要です。 たとえば、車両は、送信機から一定の距離内にある場合にのみ、かつ送信された情報がその車両にとって有用である場合にのみ、ACK/NAK などの自動再送信要求などの確認応答を送信します。 このアプローチは、角を曲がったところにある、信号レベルが弱い上記の車のような「隠れノード」の問題に対処するのにも役立ちます。 一般に、そのおかげで、一部の交通参加者にとって「無駄な」情報の送信にネットワーク リソースが費やされなくなるため、すべての車両の情報送信の信頼性が向上し、より大きなシステム スループットが確保されます。
2G NRに基づくC-V5Xは単なるデータ伝送技術ではありません
2G NR 対応の C-V5X 仕様を 3GPP リリース 16 に含めるという決定は、自動運転車を含む新しい車両に対する自動車業界の要件を満たす高度なデータ通信技術を標準化する上で重要なステップとなります。 通信方式に加えて、SAE、ETSI ITS、C-ITS などの地域標準における上位レベルのプロトコルやメッセージング方式の研究と標準化も行っています。 これらの標準化されたメッセージにより、さまざまなメーカーの車両が新しい C-V2X テクノロジーを最大限に活用できるようになります。 2GPP リリース 3 で説明されている C-V14X と同様、2G NR 対応の C-V5X ソリューションは主に 5,9 GHz 帯域を使用します。この帯域は、米国、ヨーロッパ、中国など、世界の多くの地域で自動車用に予約されています。 ただし、C-V2X の新しいバージョンでは、この範囲内の他のチャネルが使用されます。
出所： habr.com