Chiny Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd Nowe informacje o firmie

I. Dostęp do NTN: Random Access Channel (RACH) to fundamentalny proces dla początkowego połączenia, synchronizacji w górnej linii i autoryzacji harmonogramu pomiędzy urządzeniem końcowym (UE) a siecią. Chociaż jest to dojrzały i dobrze rozumiany proces w tradycyjnych naziemnych sieciach dostępowych (RAN), jego implementacja w sieciach pozaziemskich (NTN) stwarza szereg unikalnych i bardziej złożonych wyzwań technicznych. W naziemnych sieciach RAN sygnały radiowe zazwyczaj rozchodzą się na krótkich i przewidywalnych odległościach, a środowisko propagacji jest stosunkowo stabilne; jednak w sieciach NTN obejmujących satelity na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO), średniej orbicie okołoziemskiej (MEO) i orbicie geostacjonarnej (GEO), sygnały radiowe są narażone na wpływ ekstremalnie dużych odległości propagacji, szybkiego ruchu satelitów, dynamicznych obszarów zasięgu i zmiennych w czasie warunków kanału. Wszystkie te czynniki znacząco wpływają na synchronizację, częstotliwość i niezawodność kanału, na których opierają się tradycyjne procesy RACH.   II. Charakterystyka NTN: Ze względu na ekstremalnie duże odległości transmisji, szybki ruch satelitów oraz zmienne w czasie warunki zasięgu i kanału, NTN stwarza unikalne krytyczne wady (np. duże opóźnienie propagacji, długi czas obiegu, przesunięcie Dopplera, mobilność wiązki i duża domena rywalizacji), które poważnie rzucają wyzwanie i wpływają na zachowanie i wydajność kanału dostępu losowego (RACH) urządzenia końcowego. Ponadto satelity podlegają ścisłym ograniczeniom w zakresie dostępności widma i budżetu mocy, co sprawia, że wydajne i niezawodne mechanizmy dostępu losowego są szczególnie istotne.   III. Wpływ i rozwiązania: Aby pokonać trudności, jakie NTN stwarza dla dostępu terminali, 3GPP rozwiązało niektóre problemy w swoich specyfikacjach, ale następujące aspekty wymagają uwagi:   3.1 Wyzwania TA (Timing Advance) Wpływ: W sieciach NTN, ze względu na duże obszary komórek, ruch satelitów i zmienne odległości między UE a satelitą, oszacowanie timing advance jest znacznie bardziej złożone niż w systemach naziemnych. Nieprawidłowe oszacowanie TA może spowodować, że transmisje w górnej linii znajdą się poza oknem odbioru satelity, co spowoduje kolizje lub całkowitą awarię odbioru. Rozwiązanie: Potrzebne są zaawansowane techniki szacowania TA, takie jak wykorzystanie danych efemeryd satelitarnych, wspomaganie GNSS lub algorytmy predykcyjne, w celu dynamicznego dostosowywania synchronizacji UE i utrzymywania synchronizacji w górnej linii.   3.2 Efekty przesunięcia Dopplera Wpływ: Względny ruch między satelitą a UE wprowadza znaczne przesunięcia Dopplera, szczególnie w systemach na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). Te przesunięcia częstotliwości zmniejszają dokładność wykrywania preambuły, pogarszają synchronizację częstotliwości i zwiększają prawdopodobieństwo niepowodzeń prób RACH. Rozwiązanie: Niezawodne mechanizmy kompensacji Dopplera i śledzenia częstotliwości są wymagane zarówno po stronie UE, jak i sieci, aby utrzymać niezawodną wydajność RACH w warunkach dużej mobilności.   3.3 Zmiany warunków kanału: Wpływ: łącza NTN podlegają tłumieniu atmosferycznemu, zacienieniu, migotaniu i stratom propagacji na duże odległości. Czynniki te zwiększają wskaźnik błędów blokowych i mogą wpływać na zdolność UE do prawidłowego odbierania wiadomości RAR po pomyślnym przesłaniu preambuły. Rozwiązanie: Adaptacyjna modulacja i kodowanie, kontrola mocy i niezawodna konstrukcja warstwy fizycznej są potrzebne do utrzymania niezawodnego wykrywania i przetwarzania RACH w różnych warunkach kanału.   3.4 Szeroki zasięg i duża gęstość terminali: Wpływ: Wiązki satelitarne zazwyczaj obejmują bardzo duże obszary geograficzne, potencjalnie obsługując tysiące UE jednocześnie. To znacznie zwiększa poziom rywalizacji RACH i prawdopodobieństwo kolizji, szczególnie w scenariuszach dostępu na dużą skalę. Rozwiązanie: Wydajne partycjonowanie zasobów RACH, kontrola dostępu uwzględniająca obciążenie i inteligentne mechanizmy zarządzania rywalizacją są potrzebne do skalowania wydajności dostępu losowego.   3.5 Zwiększony RTT (opóźnienie i czas obiegu): Wpływ:Duża odległość fizyczna między UE a satelitą wprowadza znaczne opóźnienie propagacji w jedną stronę i dłuższy RTT. Na przykład czas obiegu (RTT) dla łącza satelitarnego na orbicie geostacjonarnej (GEO) może osiągnąć setki milisekund. Opóźnienia te bezpośrednio wpływają na synchronizację wymiany wiadomości Random Access Response (RAR), potencjalnie prowadząc do przedwczesnych przekroczeń limitu czasu timera, zwiększonych wskaźników niepowodzeń dostępu i przedłużonych opóźnień dostępu. Rozwiązanie: Timery związane z RACH, takie jak okno Random Access Response (RAR) i timery rozstrzygania kolizji, muszą być zaprojektowane w oparciu o wartości RTT specyficzne dla NTN. Konfiguracja timera uwzględniająca NTN ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania niepotrzebnym retransmisjom i niepowodzeniom dostępu.   3.6 Zwiększone kolizje: Wpływ: Duża liczba urządzeń użytkownika (UE) rywalizujących o ograniczoną liczbę preambuł RACH zwiększa prawdopodobieństwo kolizji preambuł, zmniejszając tym samym wydajność dostępu i zwiększając opóźnienia. Rozwiązanie: Zaawansowane schematy rozstrzygania kolizji, dynamiczna alokacja preambuł i techniki blokowania dostępu zoptymalizowane pod kątem NTN są kluczem do zmniejszenia prawdopodobieństwa kolizji.   3.7 Wyzwania związane z synchronizacją: Wpływ: Początkowa synchronizacja w NTN jest skomplikowana przez duże niepewności synchronizacji i przesunięcia częstotliwości. Niezachowanie dokładnej synchronizacji może uniemożliwić urządzeniu użytkownika (UE) zainicjowanie procesu Random Access Channel (RACH). Rozwiązania: Ulepszone techniki synchronizacji, łączące precyzyjne pozyskiwanie synchronizacji, kompensację Dopplera i świadomość pozycji satelity, są potrzebne do pomyślnego dostępu losowego.   3.8 Kontrola mocy Wpływ: UE w NTN doświadczają znacznych zmian w stratach propagacji w zależności od ich pozycji względem wiązki satelitarnej. Niewystarczająca moc nadawcza może prowadzić do niepowodzenia wykrywania preambuły, podczas gdy nadmierna moc może powodować zakłócenia między UE. Rozwiązanie: Adaptacyjne i uwzględniające lokalizację mechanizmy kontroli mocy mają kluczowe znaczenie dla równoważenia niezawodności wykrywania i zarządzania zakłóceniami.   3.9 Zarządzanie wiązką Wpływ: Systemy NTN w dużym stopniu opierają się na architekturach wielowiązkowych. UE mogą potrzebować wykonać akwizycję wiązki lub przełączanie podczas procesu RACH, co zwiększa złożoność i opóźnienia. Rozwiązanie: Wydajne mechanizmy wykrywania wiązki, śledzenia wiązki i płynnego przełączania wiązki są niezbędne do zapewnienia niezawodnego wykonywania RACH w systemach NTN opartych na wiązkach.

I. Dostępność W sieciach komunikacji mobilnej, dostępność UE odnosi się do zdolności sieci do zlokalizowania urządzenia końcowego (UE) w celu transmisji danych, co jest szczególnie ważne dla UE w stanie bezczynności. Obejmuje to stany takie jak CM-IDLE, tryby takie jak MICO (Mobile Initiated Connection Only) oraz proces, w którym UE lub sieć (AMF, UDM, HSS) powiadamia inne strony, gdy UE jest aktywne lub ma dostęp do określonych usług (np. SMS lub danych). Podczas tego procesu dane są buforowane, a terminal (UE) jest stronicowany w razie potrzeby w celu oszczędzania energii terminala (PSM/eDRX). 3GPP definiuje to w TS23.501 w następujący sposób:   II. CM-IDLE Stan dla sieci dostępowych innych niż 3GPP (niezaufane, zaufane sieci dostępowe inne niż 3GPP) i W-5GAN, gdzie UE odpowiada 5G-RG w przypadku W-5GAN i W-AGF w przypadku obsługi FN-RG. Dla urządzeń N5CW uzyskujących dostęp do 5GC za pośrednictwem zaufanej sieci dostępowej WLAN, ich UE odpowiadają TWIF. W szczególności, UE nie może być stronicowane za pośrednictwem sieci dostępowej innej niż 3GPP. Jeśli stan UE w AMF to CM-IDLE lub RM-REGISTERED dla sieci dostępowej innej niż 3GPP, mogą występować połączenia PDU, w których ostatnia trasa prowadziła przez sieć dostępową inną niż 3GPP i brakuje zasobów płaszczyzny użytkownika. Jeśli AMF odbierze wiadomość od SMF zawierającą wskazanie typu dostępu innego niż 3GPP, odpowiadające sesji PDU UE w stanie CMIDLE dostępu innego niż 3GPP, a to UE zarejestrowało się w celu dostępu 3GPP w tym samym PLMN co dostęp inny niż 3GPP, to niezależnie od tego, czy UE jest w stanie CM-IDLE czy CM-CONNECTED w dostępie 3GPP, może wykonywać żądania usług wyzwalane przez sieć za pośrednictwem dostępu 3GPP. W takim przypadku AMF wskaże, że proces jest związany z dostępem innym niż 3GPP (jak opisano w sekcji 5.6.8) – zachowanie UE po otrzymaniu takiego żądania usługi wyzwolonego przez sieć jest określone w sekcji 5.6.8.   III. Stan CM-CONNECTED dla sieci dostępowych innych niż 3GPP (niezaufane, zaufane sieci dostępowe inne niż 3GPP) i W-5GAN, gdzie UE odpowiada 5G-RG w przypadku W-5GAN i W-AGF w przypadku obsługi FN-RG. Dla urządzeń N5CW uzyskujących dostęp do 5GC za pośrednictwem zaufanej sieci dostępowej WLAN, UE odpowiada TWIF. UE w stanie CM-CONNECTED jest zdefiniowane, gdzie:   AMF zna pozycję UE w szczegółowości węzłów N3IWF, TNGF, TWIF i W-AGF. Gdy UE jest niedostępne z perspektywy N3IWF, TNGF, TWIF i W-AGF, tj. gdy połączenie dostępu innego niż 3GPP jest zwolnione, N3IWF, TNGF, TWIF i W-AGF zwolnią połączenie N2.

5G (NR) umożliwia terminalom (UE) dostęp do systemu za pośrednictwem zaufanych innych niż 3GPP, niezaufanych innych niż 3GPP, oraz systemów W-5GAN; w tym celu 3GPP definiuje następujące elementy w TS23.501:   I. Zarządzanie rejestracją Dla terminali (UE) uzyskujących dostęp do systemu 5G za pośrednictwem W-5GAN, odpowiednim terminem jest 5G-RG, podczas gdy dla FN-RG odpowiada to W-AGF. Dla terminali N5CW (UE) uzyskujących dostęp do 5GC za pośrednictwem zaufanej sieci dostępu WLAN, odpowiednim terminem jest TWIF. Podczas uzyskiwania dostępu za pośrednictwem mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN., terminal (UE) i AMF powinny przejść do stanu RM-DEREGISTERED w następujący sposób:   - Po wykonaniu jawnej procedury wyrejestrowania zarówno w UE, jak i AMF; - Po wygaśnięciu timera niejawnego wyrejestrowania sieci mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN. w AMF; - Po wygaśnięciu timera wyrejestrowania UE mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN. w UE. --- Zakładając, że terminal ma wystarczająco dużo czasu na reaktywację połączenia UP ustanowionej sesji PDU, niezależnie od tego, czy sesja została ustanowiona za pośrednictwem dostępu 3GPP, czy mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN..   II. Dostęp terminala (UE) Kiedy UE rejestruje się za pośrednictwem dostępu mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN., uruchamia timer wyrejestrowania UE mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN. na podstawie wartości otrzymanej od AMF podczas procesu rejestracji po wejściu w stan CM-IDLE dostępu mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.. W trybie dostępu mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN., AMF uruchamia timer niejawnego wyrejestrowania sieci mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.. Kiedy stan CM zarejestrowanego UE zmienia się na CM-IDLE za pośrednictwem trybu dostępu mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN., timer niejawnego wyrejestrowania sieci innej niż 3GPP rozpocznie się od wartości większej niż wartość timera wyrejestrowania UE mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.. Dla UE zarejestrowanych w trybie dostępu mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN., zmiany punktu dostępu (np. zmiany AP WLAN) nie powinny powodować, że UE wykona proces rejestracji. UE nie powinno dostarczać parametrów specyficznych dla 3GPP (np. wskazań preferencji trybu MICO) podczas rejestracji za pośrednictwem dostępu mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN..   III. Po pomyślnym zarządzaniu połączeniem, UE uzyskujące dostęp do 5GC za pośrednictwem innych niż 3GPP przejdzie do stanu CM-CONNECTED (dostęp inny niż 3GPP). W szczególności:Dla niezaufanego dostępu innego niż 3GPP mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.innego niż 3GPP mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.NWt.Dla zaufanego dostępu do 5GC, połączenie dostępu innego niż 3GPP mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.NWt.Dla dostępu przewodowego do 5GC, połączenie dostępu innego niż 3GPP mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.Yt'.Dla dostępu przewodowego do 5GC, połączenie dostępu innego niż 3GPP mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.Y4 i Y5.***   UE nie ustanowi wielu połączeń dostępu innych niż 3GPP mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.innych niż 3GPP mogą zostać zwolnione za pośrednictwem jawnej procedury wyrejestrowania lub procedury zwolnienia AN.

    C-V2XTechnologia (Cellular Vehicle-to-Everything) została po raz pierwszy zaproponowana przez 3GPP w erze 4G (LTE) w wersji 14 i ewoluowała z każdą kolejną wersją,obecnie zdolne do obsługi nowoczesnych potrzeb transportowychInteligentne systemy transportu (ITS), oprócz komunikacji, obejmuje wiele producentów, pojazdów i aspektów komunalnych, a mimo że jego rozwój był wolniejszy, poczyniono znaczący postęp,i są duże oczekiwaniaC-V2XWszystko to opiera się na następujących aspektach:   I. Technologia C-V2X może zwiększyć bezpieczeństwo drogowe, efektywność ruchu drogowego oraz efektywność dystrybucji informacji drogowych.W porównaniu z tradycyjnymi czujnikami wbudowanymi w pojazdach jest stosunkowo tani i wysoce skuteczny.który zachęcił wiele organizacji do opracowania technologii C-V2XJednak wdrożenie C-V2X opartego na PC5 wciąż stoi przed pewnymi wyzwaniami.   II. System C-V2X jest ekosystemem, który wymaga aktywnego udziału zainteresowanych stron branży, w tym działów zarządzania ruchem drogowym, twórców autonomicznego jazdy, operatorów sieci,i rządy. Aby poprawić poziom C-V2X, rządy muszą promować budowę urządzeń ruchu drogowego i jednoczyć odpowiednie standardy.systemy sterowania świateł drogowych muszą zostać zmodernizowane z tradycyjnego sprzętu na sprzęt o większych możliwościach przetwarzaniaAby przekazywać informacje o ruchu w odpowiednim czasie, system sterowania światełami drogowymi musi wysyłać informacje o zmianach sygnału z ustawioną wcześniej częstotliwością co najmniej 10 Hz.istniejące urządzenia na Tajwanie nie spełniają tego wymogu, co wymaga pośredniego procesu konwersji. Jednak wadą tego procesu jest zwiększenie opóźnienia przesyłania wiadomości.występuje opóźnienie pomiędzy urządzeniem sterującym sygnałem świetlnym a sygnałem świetlnymProblem ten utrudnia urządzeniom C-V2X uzyskanie poprawnych informacji o czasie synchronizacji w aplikacjach SPAT.W celu rozwiązania tych problemów, rząd musi ustanowić jednolite standardy w celu promowania modernizacji systemów sterowania światłami drogowymi.   III. Standaryzacja specyfikacji warstwy aplikacji technologii C-V2X.Niektóre organizacje stosują normy europejskie, inne stosują normy amerykańskie, a inne łączą je w celu opracowania norm krajowych.Ujednolicenie standardów i rozważenie zalet i wad różnych standardów powinny być częścią rządowego programu inteligentnych miast.   IV. Zastosowania technologii 5G sidelink: Podczas gdy usługi C-V2X zostały przetestowane i przetestowane w wielu regionach, pełne pokrycie siecią 5G wymaga jeszcze czasu.Pierwsze wnioski będą koncentrować się przede wszystkim na tych, które mają mniej wymagające wymagania dotyczące KPI (Key Performance Indicator)Gdy 5G osiągnie pełne pokrycie i technologia Sidelink zostanie w pełni wdrożona, C-V2X osiągnie nowy poziom, gdzie przepustowość, niska opóźnienie,i wysoka przepustowość staną się kluczowymi elementami scenariuszy zastosowańWdrożenie 5G NR-V2X doprowadzi do kompleksowej integracji całego ekosystemu.   V. Synchronizowany rozwój pojazdów i infrastruktury drogowej:Zgodnie z międzynarodową normą SAE J3016 autonomiczna jazda jest zdefiniowana na poziomach 0-5; usługi C-V2X, oprócz samych pojazdów,Zalecają również wysokie wymagania w zakresie dróg i powiązanej infrastruktury; ponadto duża ilość prywatnych i poufnych informacji z kamer IP będzie przesyłana w przestrzeniach publicznych,tworzenie ochrony bezpieczeństwa informacji jako krytycznego zagadnienia w wdrażaniu PC5-based C-V2X; kraje muszą opracować odpowiednie standardy w celu określenia polityki bezpieczeństwa;Rozpoczynano również rozwój przepisów i mechanizmów roszczeń ubezpieczeniowych w przypadku wypadków drogowych w inteligentnych systemach transportu (ITS)..

Rozwiązania integracyjne C-V2X: Rozwiązania integracji systemów PC5 C-V2X oparte na sieci 5G obejmują obecnie następujące kategorie:   Konwersja sygnałów sterowania świateł drogowych na wewnętrzne wiadomości C-V2X rozpoznawalne przez RSU/OBU w celu wdrożenia aplikacji SPAT.Samochody autonomiczne są zazwyczaj wyposażone w kamery i sztuczną inteligencję do rozpoznawania informacji o świetle drogowymJednakże dokładność rozpoznawania jest łatwo wpływa na niekorzystne warunki pogodowe lub przeszkody.   Wykorzystanie technologii sztucznej inteligencji, która wykazała doskonałą wydajność w wielu dziedzinach, do zastosowań VRUCW.Funkcje wykrywania podatnych na zagrożenia użytkowników dróg i ostrzegania o zderzeniach oparte na głębokim uczeniu mogą być wdrażane za pomocą architektury systemu C-V2X opartej na PC5.   Zintegrowanie C-V2X z systemem autonomicznej jazdy (ADS) w celu zwiększenia bezpieczeństwa. ADS może monitorować warunki drogowe, wykrywać potencjalne problemy i podejmować środki zapobiegające wypadkom drogowym.Sukces tych projektów stworzy solidne podstawy dla nadchodzącego 5G NR-V2X.   I. Integracja systemu sterowania światłem drogowym:Aby wdrożyć aplikacje SPAT lokalnie, zaprojektowano architekturę systemu pokazaną na rysunku 1. Rysunek 1. Diagram architektury integracji systemu sterowania światłem drogowym   System może bezpośrednio zbierać informacje o świetle drogowym od sterownika świetlnego. Program pozyskiwania informacji o świetle drogowym odpowiada za otrzymywanie informacji o świetle drogowym, w tym fazie świetlnym, kolorze i pozostałym czasie,które wszystkie są wysyłane do jednostki przy drodze (RSU). RSU odczytuje te informacje i pakowuje je do wiadomości protokołu C-V2X. RSU nadaje wiadomości C-V2X do jednostki pokładowej (OBU) za pośrednictwem interfejsu PC5. Pojazd jest wyposażony w urządzenie do analizy i filtrowania informacji.a następnie wysyła go do systemu autonomicznego jazdy Industrial PC (IPC) w celu sterowania spowolnieniem lub zatrzymaniem. Interfejs użytkownika (UI) wyświetla informacje techniczne C-V2X w intuicyjny sposób.   II. Integracja systemu aplikacji VRUCW: Zastosowanie C-V2X VRUCW oparte na PC5 przedstawiono na rysunku (2), gdzie: Rysunek 2. Schematyczny schemat systemu integracji VRUCW Aplikację VRUCW można uznać za usługę P2I2V (Piesi - Infrastruktura - Pojazd).Kamery IP muszą być zainstalowane w obszarze drogi do monitorowania linii widzenia (LOS) i poza linią widzenia (NLOS).. Wykorzystuje serwer AI wyposażony w szereg technologii głębokiego uczenia się (takich jak CNN (Convolutional Neural Network) i SSD (Single Shot Detector)).Jeśli jakiś pieszy przejdzie przez obszar zasięgu kamerySystem wykryje obiekt. Serwer sztucznej inteligencji przekazuje wyniki analizy, w tym rozpoznawanie celów i prognozowanie ruchu, do jednostki przy drodze (RSU),który następnie nadaje te informacje do wszystkich jednostek pokładowych (OBU) w jego obszarze zasięgu. OBU jest odpowiedzialny za zintegrowanie informacji o pojeździe (takich jak prędkość, kierunek i pozycja), aby ustalić, czy istnieje ryzyko kolizji.Wykorzystujemy algorytm klasyfikacji celu do określenia kierunku pieszego dla późniejszego obliczenia prawdopodobieństwa ostrzeżenia zderzenia. Zakładając, że istnieje ryzyko kolizji między pieszym a pojazdem, na przykład jeśli odległość między nimi wynosi mniej niż 50 metrów, a prędkość pojazdu przekracza 10 km/h,Wywołujemy ostrzeżenie o zderzeniu przez algorytm..   III. Integracja systemu jazdy autonomicznej:Integracja C-V2X opartej na PC5 z systemem jazdy autonomicznej jest obecnie zaprojektowana i wdrożona, jak pokazano na rysunku (3), gdzie: Rysunek 3. Schematyczny schemat systemu integracji autonomicznej jazdy Jednostka drogowa (RSU) otrzymuje informacje od sterownika świateł drogowych lub serwera AI. Następnie nadaje te informacje w swoim obszarze zasięgu za pomocą wstępnie zdefiniowanego formatu wiadomości. Jednostka pokładowa (OBU) odbiera wiadomości transmisyjne za pośrednictwem komunikacji C-V2X opartej na PC5. OBU łączy się z PC przemysłowym (IPC) systemu jazdy autonomicznej za pośrednictwem protokołu TCP/IP.OBU odbiera wiadomości z Globalnego Systemu Nawigacji Satelitycznej (GNSS) i Sieci Obszaru Kontrolera (CAN) z pojazdu. OBU wykorzystuje zaawansowane algorytmy wewnętrzne do określenia, czy sytuacja jest niebezpieczna, a następnie wysyła odpowiednie komunikaty ostrzegawcze do IPC systemu autonomicznej jazdy w oparciu o sytuację.   W tym momencie technologia C-V2X jest zgodnie z oczekiwaniami zintegrowana z systemem autonomicznej jazdy.

Od momentu powstania w czasach 4G (LTE) do dnia dzisiejszego, C-V2X jest rozwijany od 10 lat.i technologia została z powodzeniem wdrożona.   - Ja.Postęp technologiczny C-V2Xwprowadza nowe standardy w zakresie technologii C-V2X, w tym nowe standardy w zakresie technologii V2X opartej na technologii 802.11p;   W Chinach pierwszy test C-V2X został uruchomiony w 2016 roku, wykorzystując zestawy chipów CATT (Datang), Huawei HiSilicon i Qualcomm.W listopadzie 2018 r. w Szanghaju zakończono testowanie interoperacyjności aplikacji LTE-V2X opartych na PC5 przez wielu dostawców, a w październiku 2019 r. w Szanghaju zorganizowano demonstrację aplikacji interoperacyjności C-V2X "czterech warstw", koncentrującą się na mechanizmach bezpieczeństwa. W Japonii badania C-V2X rozpoczęły się w 2018 r., a scenariusze zastosowań obejmują operacje V2V, V2P, V2I i V2N w komunikacji szerokopasmowej opartej na sieciach komórkowych i wspierające dostęp do chmury;Korea Południowa z powodzeniem zademonstrowała komunikację 5G C-V2X między pojazdami testowymi autonomicznych (AV) w 2019 r..   Plan rozwoju C-V2X:Amerykańska Federalna Komisja Komunikacji (FCC) oficjalnie ogłosiła przydział50,9 GHzw grudniu 2019 r. i w listopadzie 2020 r. zadecydowała o zarezerwowaniu 30 megahertz widma w50,895 ∼ 5,925 GHzW tym samym czasieEuropa opracowuje nową normę EN (European Standard) określającą zastosowanie C-V2X jako technologii warstwy dostępu dla C-ITS (Cooperative Intelligent Transport Systems)Australia początkowo rozpoczęła testowanie technologii C-V2X na drodze w stanie Victoria pod koniec 2018 r.Na podstawie wersji 3GPP i gotowości łańcucha dostaw, w pełni zrealizowano długoterminowy plan zastosowań aplikacji C-V2X w zakresie globalnej efektywności ruchu i podstawowego bezpieczeństwa, opracowany przez 5GAA we wrześniu 2020 r.   III. Zastosowania technologii C-V2X:Obecnie C-V2X nabiera tempa na rynkach takich jak Stany Zjednoczone, Europa, Australia, Chiny, Japonia i Korea Południowa.Wiele krajów i rządów stawia na to priorytet w swoich planach inteligentnych systemów transportu.; kraje i regiony takie jak Stany Zjednoczone i Chiny już zaczęły wydawać licencje dla pojazdów wykorzystujących technologię C-V2X.

I. Interfejs PC5jest bezpośrednim interfejsem komunikacyjnym wykorzystywanym między terminalami w technologii 5G (NR) C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything), umożliwiającym bezpośrednią komunikację między pojazdami, pieszymi,i infrastruktury bez przechodzenia przez sieć komórkową. Jest to kluczowe dla funkcji bezpieczeństwa o niskim opóźnieniu w połączonych samochodach i autonomicznej jazdzie (takich jak ostrzeganie o kolizji, udostępnianie czujników i platooning).zgodnie z poniższą tabelą, interfejs PC5 (oparty na sieci) może zapewnić niezwykle niezawodną komunikację o niskim opóźnieniu (URLLC) dla zaawansowanych aplikacji mobilnych V2X;   C-V2X Mode 4 oparty na PC5 nie wymaga sieci komórkowej, potrzebne są tylko dwa urządzenia:Wydatki na badania(jednostka drogowa) iOBU(jednostka pokładowa) do rozmieszczeniaC-V2X V2I/V2V/V2Pscenariusze zastosowań, w których:   Wydział bezpieczeństwa:Urządzenie bezprzewodowe może zapewnić bezpośrednią komunikację poprzez PC5 bez sieci komórkowej.Informacje z kamer IP w ustawionym obszarze mogą być nadawane do pojazdów w czasie rzeczywistym za pośrednictwem RSUInnym praktycznym scenariuszem jest wyposażenie RSU w kartę SIM umożliwiającą przesyłanie informacji drogowych za pośrednictwem sieci komórkowej, a tym samym rozwój większej liczby aplikacji bezpieczeństwa publicznego. OBU:Urządzenie łączności bezprzewodowej jest zainstalowane w pojeździe i zwiększa zdolności czujników pojazdów autonomicznych poprzez bezpośrednią komunikację z RSU i innymi OBU.OBU odpowiada za nadawanie lokalizacji pojazdu, kierunku i prędkości do innych uprzednio ustawionych urządzeń, przy jednoczesnym otrzymywaniu danych z innych pojazdów jako danych wejściowych do wewnętrznych algorytmów w celu uniknięcia potencjalnych wypadków.   II.PC5 obsługuje scenariusze aplikacji C-V2X.Przy użyciu aplikacji C-V2X urządzenia RSU i OBU muszą być wyposażone w zestawy chipów zgodne ze standardem 3GPP C-V2X (takich jak Qualcomm, Intel, Huawei, Datang i Autotalks).   C-V2X oparty na PC5 został przetestowany w terenie, a wiele zastosowań zostało wdrożonych w scenariuszach komercyjnego wdrożenia; te scenariusze zastosowań obejmują w szczególności: SPAT (Signal Phase and Timing Message): Usługa V2I, która integruje sterowniki sygnałów ruchu drogowego (kolor światła i pozostały czas) z zdalnym bezprzewodowym urządzeniem przesyłowym (RSU),który przekazuje te informacje do OBUKierowca lub autonomiczna jednostka sterująca może wykorzystać te informacje, aby zdecydować, czy zmienić trasę lub przyspieszyć. TSP (Traffic Signal Priority): Usługa połączonych pojazdów (V2I), która umożliwia pojazdom o wysokim priorytetach, takim jak karetki, samochody strażackie,i samochodów policyjnych do wysyłania sygnałów priorytetowych przy zbliżaniu się do skrzyżowań kontrolowanych sygnałami, tak aby mogły przejść przez. VRUCW (Vulnerable Road User Collision Warning):Usługa połączonego pojazdu (V2P), która ostrzega kierowcę lub autonomiczną jednostkę sterującą jazdy, gdy poboczne kamery IP i poboczne jednostki sterujące (RSU) wykryją potencjalne ryzyko kolizji pieszych. ICW (Intersection Collision Warning): Usługa połączonego pojazdu (V2V), która ostrzega pojazd przyjmujący o ryzyku kolizji przy zbliżaniu się do skrzyżowania. EBW (Emergency Brake Warning): inna usługa połączonego pojazdu (V2V), która ostrzega pojazd przyjmujący, gdy pojazd zdalny przed nim uruchamia hamowanie awaryjne.Pojazd przyjmujący otrzymuje sygnał ostrzegawczy od pojazdu przed nim i określa, czy dojdzie do kolizji. DNPW (Do Not Pass Warning): Usługa połączonego pojazdu (V2V) stosowana w przypadku gdy pojazd przyjmujący planuje wyprzedzić pojazd znajdujący się z przodu z przeciwległego pasu jazdy.Pojazd przyjmujący wysyła ostrzeżenie do pobliskiego pojazdu poruszającego się w przeciwnym kierunku. Jednostka pokładowa pojazdu przyjmującego (OBU) otrzyma komunikat DNPW w celu ustalenia, czy jest bezpieczne wyprzedzanie. HLW (Hazardous Location Warning): Usługa połączonego pojazdu (V2I), która ostrzega pojazd przyjmujący o potencjalnych sytuacjach niebezpiecznych, takich jak głęboka woda po silnym deszczu, dziury na drodze,lub śliskich powierzchni drogowych.   Wszystkie powyższe scenariusze zastosowań są wdrażane przy użyciu technologii komunikacji bezpośredniej C-V2X opartej na PC5; ze względu na ograniczenia wydajności sieci komórkowe 4G (LTE) nie mogą ich obsługiwać.5G (NR) zapewnia możliwości rozwoju dla aplikacji wrażliwych na czas.

  System C-V2X zastosowany w ITS (Inteligentne Systemy Transportowe i Zautomatyzowane Prowadzenie Pojazdów) opiera się na standardach 3GPP, a jego rozwój obejmuje okres od 4G (LTE) do obecnego 5G (NR). Istotne szczegóły są następujące:   I. LTE-V2X: Pierwsza faza 3GPP Rel-14 została zakończona w marcu 2017 roku, ustanawiając początkowe standardy wspierające usługi V2V i usługi V2X wykorzystujące infrastrukturę komórkową. Główne funkcje bezpieczeństwa C-V2X w ramach 3GPP Rel-14 są wdrażane za pośrednictwem sieci komórkowych lub interfejsu PC5 Sidelink komunikacji. Aby wesprzeć komunikację C-V2X opartą na nielicencjonowanym paśmie 5,9 GHz, wprowadzono nowe pasmo częstotliwości LTE-V2X 47 (o szerokości pasma 10 MHz i 20 MHz). 3GPP Rel-14 wprowadziło również dwa nowe kanały fizyczne dla komunikacji C-V2X opartej na PC5: PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) i PSCCH (Physical Sidelink Control Channel). PSSCH służy do przenoszenia danych, podczas gdy PSCCH zawiera informacje kontrolne do dekodowania kanału danych w warstwie dostępu fizycznego.   Aby przyspieszyć rozwój LTE-V2X, LTE-D2D (Device-to-Device) tryby 3 (tryb centralnego planowania) i 4 (tryb zdecentralizowanego planowania) zostały przyjęte w celu obsługi komunikacji Sidelink przez PC5, gdzie:   Tryb 3: Sieć komórkowa przydziela zasoby. Tryb 4: Zasięg sieci komórkowej nie jest wymagany.   Pojazdy mogą wykorzystywać schemat półtrwałego planowania (SPS) opartego na wykrywaniu, aby autonomicznie wybierać zasoby radiowe z obsługą mechanizmów kontroli przeciążenia.   2. Druga faza LTE-V2X: W czerwcu 2018 roku 3GPP Rel-15 zakończyło drugą fazę standardów 3GPP V2X, wprowadzając ulepszone usługi V2X (w tym formowanie kolumn, rozszerzone czujniki, zaawansowane prowadzenie pojazdów i zdalne prowadzenie pojazdów), budując stabilny i solidny ekosystem wokół LTE-V2X, w tym:   Formowanie kolumn: Pojazdy dynamicznie tworzą kolumny i podróżują razem. Wszystkie pojazdy w kolumnie wymieniają informacje, aby bezpiecznie utrzymywać małe odległości. Rozszerzone wykrywanie: Surowe lub przetworzone dane z czujników są wymieniane między pojazdami, jednostkami przy drodze, urządzeniami dla pieszych i serwerami aplikacji V2X w celu zwiększenia świadomości środowiskowej poza zakresem wykrywania poszczególnych czujników (np. poprzez wymianę wideo w czasie rzeczywistym). Zaawansowane prowadzenie pojazdów: Umożliwia półautomatyczne lub w pełni autonomiczne prowadzenie pojazdów. Dane percepcyjne i intencje prowadzenia uzyskane z lokalnych czujników są wymieniane z pobliskimi pojazdami w celu synchronizacji i koordynacji. Zdalne prowadzenie pojazdów: Zdalny kierowca lub aplikacja V2X kontroluje zdalny pojazd (np. zapewniając pomoc niepełnosprawnym pasażerom, prowadząc pojazdy w niebezpiecznych środowiskach, wykonując przewidywalne prowadzenie po trasie itp.).   3.5G-V2X: Jako trzecia faza V2X, 5G (NR)-V2X jest wstecznie kompatybilne z wyższymi warstwami LTE-V2X. Aby spełnić wymagania niskiego opóźnienia i wysokiej niezawodności zaawansowanych usług V2X, NR-V2X jest zaprojektowane tak, aby obsługiwać te aplikacje. Jako rodzaj aplikacji V2N, 5G URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) slicing sieci może zapewnić zaawansowane funkcje autonomicznego prowadzenia pojazdów z wyższą QoS (Quality of Service) dla L3 (warunkowa automatyzacja) i L4 (wysoce zautomatyzowane) prowadzenie pojazdów.   4. Funkcje 5G-V2X: Aby sprostać potrzebom niektórych zaawansowanych scenariuszy zastosowań, które wymagają transmisji ruchu okresowego, oprócz nadawania, 5G NR-V2X wprowadza dwa nowe typy komunikacji: unicast i multicast. Podobnie jak LTE-V2X, 5G NR-V2X definiuje dwa tryby komunikacji Sidelink: Tryb 1 i Tryb 2, gdzie:   NR-V2X Tryb 1 definiuje mechanizm, który pozwala pojazdom komunikować się bezpośrednio, gdy zasoby bezprzewodowe są przydzielane pojazdom przez stację bazową sieci komórkowej za pośrednictwem interfejsu Uu. NR-V2X Tryb 2 obsługuje bezpośrednią komunikację pojazdów przez interfejs PC5 poza obszarem zasięgu sieci komórkowej.   3GPP Rel-16 został oficjalnie zamrożony w lipcu 2020 roku; podczas rozwoju 3GPP NR Release 17 zaproponowano nową architekturę przekaźnika komunikacji Sidelink w celu obsługi niektórych zaawansowanych usług V2X.

  Jako zaawansowana technologia łączności bezprzewodowej stosowana obecnie wITS(Inteligentne systemy transportu), C-V2X może nie tylko rozwiązać problem ponad miliona zgonów rocznie z powodu wypadków drogowych,ale także rozszerzyć możliwości wykrywania martwej plamy w autonomicznym zasięgu jazdyJego normy techniczne i sposoby stosowania są następujące:   I. Zalety techniczne:C-V2X może agregować informacje zebrane w oparciu o współpracę z czujnikami, aktualizować mapy przy użyciu precyzyjnych informacji o strukturze dróg i dystrybuować zlokalizowane mapy o wysokiej rozdzielczości (HD) w oparciu o lokalizację pojazdu.Te zaawansowane usługiTechnologia C-V2X może zwiększyć przepustowość dróg, bezpieczeństwo kierowcy i komfort jazdy, jak pokazano na rysunku 1.To są zalety, jakie technologia C-V2X przynosi autonomicznej jazdzie.. Rysunek 1. Schematyczny schemat integracji i zastosowania technologii C-V2X   II. Tryb standardowy:Wykorzystując połączenia 3GPP (projekt partnerstwa trzeciej generacji) 4G (LTE) lub 5G (NR) do transmisji i odbioru sygnałów, działa w dwóch komplementarnych trybach transmisji; Żywy.t jest bezpośrednią komunikacją z pojazdami, infrastrukturą i pieszymi; w tym trybie C-V2X działa niezależnie od sieci komórkowej i wykorzystuje interfejs PC5 do komunikacji. DrugieC-V2X wykorzystuje tradycyjne sieci mobilne,umożliwiające pojazdom odbieranie informacji o stanie dróg i ruchu w ich rejonie. Ten tryb wykorzystuje interfejs Uu do komunikacji.   III. Perspektywy zastosowania:Wraz z rozwojem technologii i wdrażaniem, śmiertelne wypadki spowodowane błędem ludzkim lub warunkami drogowymi,i poważne korki drogowe spowodowane szczególnymi okolicznościami lub wypadkami nie będą już problememZa pomocą technologii pojazd do pojazdu (V2V) i pojazd do pieszego (V2P) w systemie C-V2X ryzyko można wykryć, zanim stanie się zagrożeniem.oraz za pośrednictwem technologii C-V2X "pojazd do infrastruktury" (V2I) i "pojazd do sieci" (V2N).Technologie te są wprowadzane do użytku sukcesywnie.5G pomoże osiągnąć bezpieczniejsze drogi i bardziej wydajne podróże.   IV.TechnologiaZintegrowana technologia C-V2X o niskim opóźnieniu i wysokiej niezawodności umożliwia komunikację pojazdów z innymi pojazdami (V2V), pieszymi (V2P), infrastrukturą drogową (V2I) i siecią (V2N),niezależnie od tego, czy wykorzystuje się sieć komórkowąPojazdy autonomiczne są zazwyczaj wyposażone w zaawansowane czujniki: kamery, LiDAR, radar, Globalny System Nawigacji Satelitycznej (GNSS),i sieci obszarów kontrolera (CAN)Dlaczego więc technologia C-V2X jest nadal potrzebna w inteligentnych systemach transportu?Nawet w pełni wyposażone autonomiczne pojazdy nie mogą wykryć obiektów niewidocznych (NLOS)C-V2X może rozwiązać problem NLOS, wykorzystując PC5 interfejs komunikacji przyłącza lub sieci komórkowych w celu zapewnienia dodatkowych funkcji bezpieczeństwa.Czujniki pojazdów zapewniają podstawowe funkcje autonomicznej jazdy; nie zmieni się to w przyszłości i jest kluczowe dla bezpieczeństwa.przemysł motoryzacyjny zdał sobie sprawę, że łączność jest niezbędna do dalszego poprawy bezpieczeństwa i komfortu L3 (poziom 1: warunkowa automatyzacja) lub L4 (poziom 2: wysoka automatyzacja); aby osiągnąć wyższy poziom autonomicznej jazdy, pojazdy muszą być połączone ze sobą za pomocą technologii C-V2X.

  C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) to zaawansowana technologia komunikacji bezprzewodowej, obecnie wykorzystywana w ITS (Inteligentnych Systemach Transportowych) do jazdy autonomicznej; technologia ta rozszerza zasięg jazdy autonomicznej i poprawia możliwości wykrywania martwego pola.   I. Charakterystyka technologii C-V2X: W porównaniu do powszechnie stosowanych tradycyjnych czujników, C-V2X jest bardziej opłacalny i bardziej odpowiedni do wdrażania na dużą skalę. Opierając się na interfejsie PC5, C-V2X wykorzystuje technologię Sidelink (bezpośrednia komunikacja pojazd-pojazd) do osiągnięcia niskiej latencji UrLLC (krytyczna misja) łączności czujników, z zasięgiem komunikacji przekraczającym zasięg konwencjonalnych sieci bezprzewodowych.   II.C-V2X a jazda autonomiczna: W 2020 roku technologia 5G (NR) została w pełni skomercjalizowana na całym świecie; operatorzy komunikacji mobilnej i odpowiednie departamenty z niecierpliwością oczekują jej większej roli w codziennym życiu ludzi ze względu na jej niską latencję, wysoką niezawodność i dużą przepustowość. Poziom 3 (automatyzacja warunkowa) lub Poziom 4 (wysoko zautomatyzowana) jazda autonomiczna jest typowym przykładem zastosowań 5G (NR), gdzie URLLC (ultra niezawodna komunikacja o niskiej latencji) używane doskonale prezentuje możliwości technologii mobilnej. Ewolucja C-V2X i wdrożenie 5G (NR) uzupełniają się wzajemnie, wspólnie budując nowy ekosystem, który zmieni sposób, w jaki ludzie prowadzą samochody i zarządzają ruchem w przyszłości.   III.Zastosowania C-V2X: Biorąc pod uwagę, że każdego roku na całym świecie ginie około 1 miliona osób w wypadkach drogowych, co sprawia, że wypadki drogowe są ósmą najczęstszą przyczyną zgonów na świecie, C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) staje się popularnym rozwiązaniem tego problemu. Jako kompletny system komunikacyjny, obejmuje on cztery kategorie zastosowań:   V2V (Vehicle-to-Vehicle): Komunikacja między pojazdami, np. utrzymywanie bezpiecznej odległości, prędkości i zmiana pasa ruchu. V2I (Vehicle-to-Infrastructure): Komunikacja między pojazdami a infrastrukturą drogową, np. znaki drogowe, sygnalizacja świetlna i bramki opłat. V2P (Vehicle-to-Pedestrian): Komunikacja między pojazdami a pieszymi, np. wykrywanie pieszych lub rowerzystów w pobliżu. V2N (Vehicle-to-Network): Komunikacja między pojazdami a siecią, np. uzyskiwanie informacji rozrywkowych przez Internet i wysyłanie danych dotyczących wydajności pojazdu do producenta samochodu.