Cellular V2X

Kommunikation mellan fordon och allt (V2X) är viktig för att möjliggöra säkra, pålitliga och effektiva transporttjänster, som kan impliceras på både kort och lång sikt och kan uppfylla dagens och morgondagens krav. Cellular V2X (C-V2X) är teknologin som utvecklats inom 3rd Generation Partnership Project (3GPP) och designad för att fungera i fordon-till-fordon och fordon-till-nätverk. Det är en kommande framstående teknik som kan uppnå V2X-kraven och planera, mest systematiskt, vägen till uppkopplad och automatiserad körning. Kommunikation mellan fordon och allt (V2X) är viktig för att generera realtids- och mycket tillförlitlig information för att implementera säkra, effektiva och miljömedvetna transporttjänster och lägga grunden för uppkopplad och automatiserad körning (CAD). Cellular Vehicle-to-everything (C-V2X) har stor potential att leverera rättvisa förvandlingsfördelar för att förbättra hanteringen av fordonstrafik över hela världen. Det hjälper till att lindra problem som trafikstockningar, ökad bränsleförbrukning, trafiksäkerhet och minimerad vägkapacitet. Den presenterar understrukturen för fordon att kommunicera med varandra och allt runt omkring dem, vilket ger all-around non-line-of-sight medvetenhet och en högre nivå av förutsägbarhet för bättre trafiksäkerhet och autonom körning.

Cellular V2X är en 3GPP-standard för V2X -applikationer som självkörande bilar . Det är ett alternativ till 802.11p , den IEEE- specificerade standarden för V2V och andra former av V2X-kommunikation.

Cellular V2X använder 3GPP- standardiserad 4G LTE eller 5G mobil cellulär anslutning för att utbyta meddelanden mellan fordon, fotgängare och vägkontrollenheter som trafiksignaler. Den använder vanligtvis frekvensbandet 5,9 GHz, som är den officiellt utsedda frekvensen för intelligent transportsystem ( ITS) i de flesta länder. C-V2X kan fungera utan nätverkshjälp och överskrider DSRC- intervallet med cirka 25 %.

C-V2X utvecklades inom 3rd Generation Partnership Project (3GPP) för att ersätta DSRC i USA och C-ITS i Europa.

Historia

Den cellulära V2X-tekniken kan spåras tillbaka till början av 2000-talet när idén om att använda cellulära nätverk för fordon-till-fordon (V2V) och fordon-till-infrastruktur (V2I) kommunikation först föreslogs. 2003 tilldelade US Federal Communications Commission (FCC) 5,9 GHz-bandet för Dedicated Short-Range Communications (DSRC), en teknik som möjliggör V2V- och V2I-kommunikation. DSRC fick dock aldrig någon utbredd användning, delvis på grund av dess höga kostnader och bristande interoperabilitet med befintliga cellulära nätverk. 2010 utfärdade USA:s National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) en Notice of Proposed Rulemaking (NPRM) som uppmanade till att använda V2X-teknik för att förbättra trafiksäkerheten. NPRM föreslog att man skulle få använda DSRC i nya fordon men inkluderade också möjligheten att använda cellulär teknik för V2X-kommunikation. 2012 meddelade det amerikanska transportdepartementet (DOT) sin avsikt att lansera ett pilotprojekt för att testa cellulär V2X-teknik. Pilotprojektet, som lanserades 2013, använder LTE-baserad V2X-kommunikation.

Under 2014 stimulerade 3GPP Release 13 studier för att testa tillämpligheten av de då gällande standarderna på V2X. Detta resulterade i 3GPP Release 14-specifikationerna för C-V2X-kommunikation, färdigställda 2017. 3GPP Release 15 introducerade 5G för V2N-användningsfall och 3GPP Release 16 inkluderar arbete med 5G NR-direktkommunikation för V2V/V2I.

I Europa tillkännagav EU i juli 2019 att man antar ett teknikneutralt tillvägagångssätt för C-ITS, vilket lämnar vägen framåt för 4G , 5G och andra avancerade teknologier att ingå i V2X-applikationer och tjänster.

I USA föreslog Federal Communications Commission sent under 2019 att 20 MHz och möjligen 30 MHz av 5,9 GHz-bandet skulle allokeras till C-V2X. I november 2020 accepterades detta förslag, och de övre 30 MHz (5,895–5,925 GHz) tilldelades C-V2X.

Lägen

Kommunikation mellan fordon och allt (V2X) är viktig för att tillhandahålla informationsflöden i realtid och mycket pålitliga för att möjliggöra säkra, effektiva och miljömedvetna transporttjänster och leda vägen till uppkopplad och automatiserad körning. Cellular V2X (C-V2X) är tekniken utvecklad i 3GPP och är designad för att fungera i två lägen:

  • Enhet-till-nätverk: kommunikation med hjälp av konventionella mobillänkar för fordon-till-nätverk (V2N)-applikationer som molntjänster i end-to-end-lösningar [ jargong ]
  • Enhet -till-enhet: direkt kommunikation utan användning av nätverksschemaläggning för applikationer fordon-till-fordon (V2V), fordon-till-infrastruktur (V2I) och fordon-till-fotgängare (V2P) som skydd av utsatta trafikanter och vägtullar

C-V2X-mod 4-kommunikation förlitar sig på ett distribuerat resursallokeringsschema, nämligen avkänningsbaserad semiperistent schemaläggning som schemalägger radioresurser på ett fristående sätt i varje användarutrustning (UE).

Problem

Alla kommunikationssystem baserade på trådlös kommunikation lider av nackdelarna, som är inneboende med trådlös kommunikation, som är den begränsade kapaciteten inom olika områden:

  • Begränsade kanaler , Denna gräns kommer att påverka särskilt storstadsområden .
  • Begränsade datahastigheter ,
  • Trådlös kommunikation är känslig för yttre påverkan, vilket kan vara fientligt.
  • I storstadsområden krävs gränser för datautbredning på grund av omgivningar som byggnader , tunnlar och även dopplereffekter , vilket orsakar en minskning av utbredningshastigheten genom repetitiva överföringar.
  • Kostnaderna för att tillhandahålla ett heltäckande lämpligt nätverk som LTE eller 5G är enorma.
  • Möjligt missbruk av denna teknik leder till massövervakning .

Syn

Utsikterna för mobil V2X är mycket lovande. Denna teknik har potential att revolutionera hur vi kommunicerar och interagerar med våra fordon. Med mobil V2X kommer vi att kunna ansluta våra fordon till internet, vilket gör att vi kan dela data och information med andra fordon och enheter. Detta kommer att göra det möjligt för oss att skapa ett smartare och effektivare transportsystem som kan bidra till att minska olyckor, trafikstockningar och föroreningar.

Lösningen för att hantera dataflödet förväntas komma från artificiell intelligens . Det har dock uppstått tvivel angående säkerheten för AI-beslutsfattande.

Se även: Självkörande bilansvar

Tester

Testerna av cellulär V2X är utformade för att säkerställa att tekniken uppfyller de erforderliga standarderna för säkerhet och prestanda. Dessa tester utförs av oberoende laboratorier och övervakas av Federal Communications Commission (FCC). Säkerhetstesterna är utformade för att säkerställa att tekniken inte riskerar människors hälsa eller miljön. Prestandatesterna är utformade för att säkerställa att tekniken uppfyller de krav som krävs för datahastighet, kapacitet och tillförlitlighet. Testerna av cellulär V2X utförs av oberoende laboratorier och övervakas av FCC.

I april 2019 ägde test och verifiering av kommunikationselement rum på EuroSpeedway Lausitz . Deltagare var Ford , Samsung , Vodafone , Huawei , LG Electronics m.fl. Ämnen var kommunikationsfrågor, särskilt interoperabilitet , som sägs ha varit framgångsrik till 96 %.

I september 2019 rapporterade Global Mobile Suppliers Association att de hade identifierat globala försök och produkter inklusive:

  • tjugofem operatörer involverade i försök med LTE- eller 5G-baserad C-V2X-teknik
  • tre 3GPP Release 14-kompatibla C-V2X-chipset
  • åtta förkommersiella och kommersiella fordonsmoduler som stöder LTE eller 5G för C-V2X från sju leverantörer
  • sexton C-V2X RSU (Roadside Units) från 13 leverantörer
  • fjorton C-V2X OBU (Onboard Units) från 12 leverantörer

Litteratur

  • Pino Porciello. "Säkerhet för Smart City" . Elektronik Industrie (på tyska) (8/2018): 14–17.
  • Toghi, Behrad (2019). "Multiple Access in Cellular V2X: Performance Analysis in Highly Congested Vehicular Networks". IEEE Vehicular Networking Conference : 1–8. arXiv : 1809.02678 . Bibcode : 2018arXiv180902678T .

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cellular_V2X&oldid=1124423662 "