5G-teknologier vil gjøre det mulig å mer effektivt samle inn telemetridata og åpne opp for helt nye funksjoner for kjøretøy som kan forbedre trafikksikkerheten og utvikle feltet for ubemannede kjøretøy. V2X-systemer (et system for utveksling av data mellom kjøretøy, veiinfrastrukturelementer og andre trafikanter) har potensiale som 5G NR-kommunikasjon vil bli brukt til å låse opp. Dette vil øke sikkerhetsnivået betydelig for sjåfører, passasjerer og fotgjengere, redusere drivstofforbruk og reisetid.
I mars i år godkjente 3GPP-organisasjonen, som standardiserer 5G-nettverk, introduksjonen av de første C-V5X-spesifikasjonene med støtte for 16G NR i neste versjon av den globale 2G NR-standarden (utgave 5). Vi tror denne versjonen vil bli tatt i bruk i første halvdel av 2020. Kombinasjonen av denne teknologien og støtte for eMBB (ultramobilt bredbånd), spesifikasjonene godkjent i 3GPP Release 15, vil være første skritt mot å bruke 5G NR for å lage smarte biler basert på Qualcomm Snapdragon Automotive Platform.
Vi venter ikke på den globale utrullingen av 5G-nettverk for å muliggjøre direkte kjøretøy-til-kjøretøy-kommunikasjon ved hjelp av mobilteknologi. Tilbake i 3GPP Release 14 ble V2X-teknologier beskrevet som lar biler utveksle grunnleggende informasjon med andre trafikanter og for eksempel trafikklys, med bestemte intervaller. Deres evner har blitt demonstrert i mange tester med vår C-V2X-brikke, Qualcomm 9150. Direkte kommunikasjon ved hjelp av C-V2X-teknologier gjør at maskinen kan "se" omgivelsene selv i situasjoner der andre objekter ikke er i sikte, som f.eks. de blinde kryssene eller ved dårlige værforhold. Ved å gjøre dette utfyller og utvider nye teknologier egenskapene til andre passive sensorer som radar, LIDAR og kamerasystemer, som har rekkevidde og synlighetsbegrensninger.
3GPP Release 16 og den 2G NR-aktiverte C-V5X-standardiseringen vil ta disse egenskapene til et helt nytt nivå og gjøre det mulig for kjøretøy å motta og sende mye mer informasjon, for eksempel mer detaljerte sensordata og informasjon om "intensjoner" til trafikanter, veiinfrastruktur og om fotgjengers bevegelser. Videre vil utveksling av data om "hensikter" bidra til å planlegge kjøretøyets rute mer effektivt, noe som er viktig for utviklingen av ubemannede kjøretøy i fremtiden. C-V2X vil utvikle seg fra en teknologi som først og fremst fungerte som et middel til å forbedre grunnleggende trafikksikkerhet i utgivelse 14, til et direkte bruker-til-veibruker-interaksjonsverktøy som vil bidra til å forbedre trafikksikkerheten og trafikkbevisstheten, samt redusere drivstoff og tidskostnader vei.
Dra full nytte av C-V2X og 5G NR
2G NR-baserte C-V5X-løsninger utnytter de innovative egenskapene som har dukket opp med 4G- og 5G-nettverk. Den første versjonen av 5G-nettverk, som begynner å bli implementert denne våren og ble standardisert i 3GPP Release 15, introduserte en skalerbar frekvensrutenettavstand som også brukes for C-V2X. Et eksempel på bruken er muligheten til å endre tettheten til referansesignalet avhengig av kjøretøyets hastighet. I følge våre estimater vil spektraleffektiviteten ved høye hastigheter i dette tilfellet øke med 3,5 ganger, noe som er ekstremt viktig for nye scenarier for bruk av C-V2X, for eksempel for utvekslingen mellom biler og veiinfrastrukturelementer med store datamengder fra sensorer.
2G NR-aktiverte C-V5X-implementeringer tilbyr flere store forbedringer på radionivå som er unike for 5G NR. I utgivelse 16 vil det for første gang bli lagt til en "sidelink" til 5G-standarden - en direkte datautvekslingskanal for V2X-systemer. Denne teknologien vil tjene som grunnlag for utvikling av fremtidige løsninger som bruker 5G NR i smarttelefoner og andre områder som offentlig sikkerhet. Grunnlaget for opprettelsen var utviklingen av Qualcomm Technologies for LTE Direct, som faktisk førte til utseendet til C-V3X-teknologier i 14GPP Release 2. I tillegg vil teknologiene beskrevet i utgivelse 14 tillate kjøretøyer med støtte for den eldre versjonen av C-V2X å kommunisere på veien selv med de nyeste modellene som bruker begge versjonene av C-V2X (fra utgave 14 og utgave 16 med 5G NR-støtte ).
Et nytt paradigme for utveksling av data fra kjøretøy til kjøretøy
I det moderne paradigmet for datautveksling ved bruk av mobilnettverk, endrer enheter signaloverføringsparametere, for eksempel modulering og koding, avhengig av signalkvaliteten til basestasjoner. Med C-V2X kompliseres utfordringen av at vi snakker om stadig bevegelige kjøretøy fremfor stasjonære basestasjoner. I dette tilfellet er ikke signalkvalitet alene nok til å forstå hvilke kjøretøyer som egner seg for kommunikasjon i hvert enkelt tilfelle. Tenk deg at det står en bil i et veikryss rundt hjørnet. Signalnivået er svakt, men selve bilen er ganske nærme, det vil si at den er en del av miljøet som er viktig for bilen vår. Derfor må begge kjøretøyene i dette tilfellet kunne motta fullstendig informasjon fra sensorene, uavhengig av om de er i direkte sikt til hverandre.
Og dette betyr igjen at det trengs et nytt paradigme som vil ta hensyn til ikke bare signalnivået, men også avstanden mellom objektene. På grunn av dette skiller tilnærmingen til å utvikle 5G-nettverk seg fra hvordan nettverk fra tidligere generasjoner ble bygget. Spesielt ved de "nedre" lagene av 5G NR (fysiske og MAC-lag) er det behov for avstandsestimering. For eksempel vil kjøretøy sende bekreftelser, for eksempel automatiske forespørsler om videresending som ACK/NAK, bare hvis de er innenfor en viss avstand fra senderen og bare hvis informasjonen som overføres er nyttig for det kjøretøyet. Denne tilnærmingen vil også bidra til å takle problemet med en "skjult node" i form av bilen beskrevet ovenfor med et svakt signalnivå, som ligger rundt hjørnet. Generelt, takket være det, økes påliteligheten av informasjonsoverføring for alle kjøretøyer og større systemgjennomstrømning sikres, siden nettverksressurser ikke lenger brukes på å overføre "ubrukelige" for noen trafikkdeltakere.
C-V2X basert på 5G NR er ikke bare en dataoverføringsteknologi
Beslutningen om å inkludere 2G NR-aktiverte C-V5X-spesifikasjoner i 3GPP Release 16 vil være et viktig skritt i standardisering av avanserte datakommunikasjonsteknologier som oppfyller bilindustriens krav til nye kjøretøy, inkludert autonome kjøretøy. I tillegg til kommunikasjonsmetoder, driver vi også forskning og standardiserer overordnede protokoller og meldingsmetoder i regionale standarder som SAE, ETSI ITS og C-ITS. Disse standardiserte meldingene vil tillate kjøretøy fra forskjellige produsenter å dra full nytte av de nye C-V2X-teknologiene. I likhet med C-V2X beskrevet i 3GPP Release 14, vil 2G NR-aktiverte C-V5X-løsninger primært bruke 5,9 GHz-båndet, som er reservert for motorkjøretøyer i mange deler av verden, som USA, Europa og Kina. Den nye versjonen av C-V2X vil imidlertid bruke andre kanaler i denne serien.
Kilde: www.habr.com