5G-tekniker kommer att göra det möjligt att mer effektivt samla in telemetridata och öppna upp helt nya funktioner för fordon som kan förbättra trafiksäkerheten och utveckla området för obemannade fordon. V2X-system (ett system för utbyte av data mellan fordon, väginfrastrukturelement och andra trafikanter) har potential som 5G NR-kommunikation kommer att användas för att låsa upp. Detta kommer att avsevärt öka säkerhetsnivån för förare, passagerare och fotgängare, minska bränsleförbrukningen och restid.
I mars i år godkände 3GPP-organisationen, som standardiserar 5G-nätverk, införandet av de första C-V5X-specifikationerna med stöd för 16G NR i nästa version av den globala 2G NR-standarden (Release 5). Vi tror att den här versionen kommer att antas under första halvåret 2020. Kombinationen av denna teknik och eMBB-specifikationer (ultramobilt bredband) som godkänts i 3GPP Release 15 kommer att vara det första steget mot att använda 5G NR för att skapa smarta bilar baserade på Qualcomm Snapdragon Automotive Platform.
Vi väntar inte på den globala utbyggnaden av 5G-nätverk för att möjliggöra direkt kommunikation från fordon till fordon med hjälp av cellulär teknik. Tillbaka i 3GPP Release 14 beskrevs V2X-tekniker som gör att bilar kan utbyta grundläggande information med andra trafikanter och till exempel trafikljus, med vissa intervaller. Deras kapacitet har demonstrerats i många tester med vårt C-V2X-chip, Qualcomm 9150. Direktkommunikation med C-V2X-teknik gör att maskinen kan "se" sin omgivning även i situationer där andra föremål inte är inom synhåll, t.ex. de blinda korsningarna eller vid dåliga väderförhållanden. Genom att göra det kompletterar och utökar ny teknik kapaciteten från andra passiva sensorer som radar, LIDAR och kamerasystem, som har räckvidds- och siktbegränsningar.
3GPP Release 16 och den 2G NR-aktiverade C-V5X-standardiseringen kommer att ta dessa möjligheter till en helt ny nivå och göra det möjligt för fordon att ta emot och skicka mycket mer information, såsom mer detaljerad sensordata och information om trafikanternas "avsikter", väginfrastruktur och om fotgängares rörelser. Dessutom kommer utbytet av data om "avsikter" att hjälpa till att planera fordonets rutt mer effektivt, vilket är viktigt för utvecklingen av obemannade fordon i framtiden. C-V2X kommer att utvecklas från en teknik som främst tjänade som ett sätt att förbättra den grundläggande trafiksäkerheten i Release 14, till ett verktyg för direkt interaktion mellan användare och väganvändare som kommer att bidra till att förbättra trafiksäkerheten och trafikmedvetenheten, samt minska bränsle- och tidskostnader väg.
Dra full nytta av C-V2X och 5G NR
2G NR-baserade C-V5X-lösningar drar nytta av de innovativa funktionerna som har uppstått med 4G- och 5G-nätverk. Den första versionen av 5G-nätverk, som kommer att börja implementeras i vår och standardiserades i 3GPP Release 15, introducerade ett skalbart frekvensnätavstånd som också används för C-V2X. Ett exempel på dess tillämpning är möjligheten att ändra referenssignalens täthet beroende på fordonets hastighet. Enligt våra uppskattningar kommer spektraleffektiviteten vid höga hastigheter i detta fall att öka med 3,5 gånger, vilket är extremt viktigt för nya scenarier för att använda C-V2X, till exempel för utbytet mellan bilar och väginfrastrukturelement med stora datamängder från sensorer.
2G NR-aktiverade C-V5X-implementationer erbjuder flera stora förbättringar på radionivå som är unika för 5G NR. I Release 16 kommer för första gången en "sidolänk" att läggas till 5G-standarden - en direkt datautbyteskanal för V2X-system. Denna teknik kommer att fungera som grunden för utvecklingen av framtida lösningar som använder 5G NR i smartphones och andra områden som allmän säkerhet. Grunden för dess skapelse var utvecklingen av Qualcomm Technologies för LTE Direct, vilket faktiskt ledde till uppkomsten av C-V3X-teknologier i 14GPP Release 2. Teknikerna som beskrivs i Release 14 kommer också att tillåta fordon med stöd för den äldre versionen av C-V2X att kommunicera på vägen även med de senaste modellerna som använder båda versionerna av C-V2X (från Release 14 och Release 16 med 5G NR-stöd ).
Ett nytt paradigm för datautbyte mellan fordon och fordon
I det moderna paradigmet för datautbyte med mobilnät, ändrar enheter signalöverföringsparametrar, såsom dess modulering och kodning, beroende på signalkvaliteten hos basstationer. Med C-V2X kompliceras utmaningen av att vi talar om ständigt rörliga fordon snarare än stationära basstationer. I det här fallet räcker inte enbart signalkvaliteten för att förstå vilka fordon som är lämpliga för kommunikation i varje fall. Föreställ dig att det står en bil i en korsning runt hörnet. Dess signalnivå är svag, men själva bilen är ganska nära, det vill säga den är en del av miljön som är viktig för vår bil. Därför måste båda fordonen i det här fallet kunna ta emot fullständig information från sensorerna, oavsett om de är i direkt synhåll till varandra.
Och detta betyder i sin tur att det behövs ett nytt paradigm som inte bara tar hänsyn till signalnivån utan även avståndet mellan objekten. På grund av detta skiljer sig själva metoden för att utveckla 5G-nätverk från hur tidigare generationers nätverk byggdes. I synnerhet vid de "lägre" lagren av 5G NR (fysiska och MAC-lager) finns det ett behov av avståndsuppskattning. Till exempel kommer fordon att skicka bekräftelser, såsom automatiska återsändningsförfrågningar såsom ACK/NAK, endast om de är inom ett visst avstånd från sändaren och endast om den information som överförs är användbar för det fordonet. Detta tillvägagångssätt kommer också att hjälpa till att hantera problemet med en "dold nod" i form av bilen som beskrivs ovan med en svag signalnivå, som ligger runt hörnet. I allmänhet, tack vare det, ökas tillförlitligheten för informationsöverföring för alla fordon och större systemgenomströmning säkerställs, eftersom nätverksresurser inte längre spenderas på att överföra "onyttiga" sådana för vissa trafikdeltagare.
C-V2X baserad på 5G NR är inte bara en dataöverföringsteknik
Beslutet att inkludera 2G NR-aktiverade C-V5X-specifikationer i 3GPP Release 16 kommer att vara ett viktigt steg i att standardisera avancerad datakommunikationsteknik som uppfyller fordonsindustrins krav på nya fordon, inklusive autonoma fordon. Utöver kommunikationsmetoder bedriver vi även forskning och standardiserar överordnade protokoll och meddelandemetoder i regionala standarder som SAE, ETSI ITS och C-ITS. Dessa standardiserade meddelanden kommer att tillåta fordon från olika tillverkare att dra full nytta av den nya C-V2X-tekniken. Liksom C-V2X som beskrivs i 3GPP Release 14 kommer 2G NR-aktiverade C-V5X-lösningar i första hand att använda 5,9 GHz-bandet, som är reserverat för motorfordon i många delar av världen, såsom USA, Europa och Kina. Den nya versionen av C-V2X kommer dock att använda andra kanaler i detta sortiment.
Källa: will.com