Las tecnologías 5G permitirán recopilar de manera más efectiva datos de telemetría y descubrir funciones completamente nuevas para vehículos que pueden aumentar la seguridad vial y desarrollar el alcance de los vehículos no tripulados. En los sistemas V2X (un sistema para el intercambio de datos entre vehículos, elementos de infraestructura vial y otros participantes del tráfico) existe la posibilidad de revelar qué comunicación 5G NR se utilizará. Esto aumentará significativamente el nivel de seguridad para los conductores, pasajeros y peatones, reducirá el consumo de combustible y el tiempo de viaje.
En marzo de este año, la organización 3GPP que estandariza las redes 5G aprobó la introducción de las primeras especificaciones C-V2X con soporte para 5G NR en la próxima versión del estándar global 5G NR (Versión 16). Creemos que esta versión se adoptará en la primera mitad de 2020. La combinación de esta tecnología y el soporte para eMBB (comunicaciones móviles de banda ultra ancha), cuyas especificaciones fueron aprobadas en 3GPP Release 15, será el primer paso para usar 5G NR para crear autos inteligentes basados en Qualcomm Snapdragon Automotive Platform.
No estamos esperando el despliegue global de redes 5G para lanzar un intercambio directo de datos entre vehículos que utilizan tecnología celular. En la versión 14 de 3GPP, se describieron tecnologías V2X que permiten a los automóviles intercambiar información básica con otros participantes del tráfico y, por ejemplo, semáforos, a ciertos intervalos. Sus capacidades se demostraron durante muchas pruebas utilizando nuestro chip C-V2X, Qualcomm 9150. El intercambio directo de datos utilizando tecnologías C-V2X permite que la máquina "vea" su entorno incluso en situaciones en las que otros objetos no están en línea directa, por ejemplo, en la persiana. encrucijada o con mal tiempo. Al mismo tiempo, las nuevas tecnologías complementan y amplían las capacidades introducidas por otros sensores pasivos, como los sistemas de radar, LIDAR y cámara, que tienen limitaciones en el alcance y la visibilidad.
El documento 3GPP Release 16 y la estandarización de C-V2X con soporte para 5G NR llevarán estas capacidades a un nivel completamente nuevo y permitirán que los vehículos reciban y envíen mucha más información, por ejemplo, datos más detallados de sensores e información sobre las "intenciones" de los usuarios de la carretera, sobre la infraestructura vial y sobre los movimientos de los peatones. Además, el intercambio de información sobre las "intenciones" ayudará a planificar de manera más efectiva la ruta del automóvil, que es importante para el desarrollo de vehículos no tripulados en el futuro. El C-V2X evolucionará de una tecnología que, en la versión 14, sirvió principalmente como un medio para mejorar la seguridad vial básica, en una herramienta para la interacción directa entre los participantes del tráfico, lo que ayudará a aumentar la seguridad del tráfico y la conciencia del tráfico, así como reducir el consumo de combustible y tiempo. el camino
Aprovechando al máximo el C-V2X y 5G NR
Las soluciones C-V2X basadas en 5G NR utilizan las capacidades innovadoras que vienen con las redes 4G y 5G para su trabajo. La primera versión de las redes 5G, que comenzará a presentarse esta primavera y se estandarizó en la versión 15 de 3GPP, introdujo un paso de cuadrícula de frecuencia de canal escalable, que también se utiliza para C-V2X. Un ejemplo de su aplicación es la capacidad de cambiar la densidad de la señal de referencia según la velocidad del vehículo. Según nuestras estimaciones, la eficiencia espectral a altas velocidades en este caso crecerá 3.5 veces, lo cual es extremadamente importante para los nuevos escenarios para usar el C-V2X, por ejemplo, para el intercambio de grandes cantidades de datos de sensores entre automóviles y elementos de infraestructura vial.
Las implementaciones de C-V2X con soporte para 5G NR implican varias mejoras importantes a nivel de radio, exclusivas de 5G NR. En la versión 16, por primera vez en el estándar 5G, se agregará una línea de comunicación "lateral", un canal de datos directo para los sistemas V2X. Esta tecnología servirá como base para el desarrollo de soluciones futuras utilizando 5G NR en teléfonos inteligentes y en otras áreas, por ejemplo, en seguridad pública. La base para su creación fue el desarrollo de Qualcomm Technologies para LTE Direct, que de hecho condujo a la aparición de tecnologías C-V2X en la versión 14 de 3GPP. Además, las tecnologías descritas en la Versión 14 permitirán que los automóviles con soporte para una versión anterior de C-V2X intercambien datos en la carretera incluso con los últimos modelos que usan C-V2X de ambas versiones (desde la Versión 14 y la Versión 16 con soporte para 5G NR).
Un nuevo paradigma de intercambio de datos entre vehículos.
En el paradigma moderno del intercambio de datos utilizando redes móviles, los dispositivos cambian los parámetros de transmisión de la señal, como su modulación y codificación, dependiendo de la calidad de la señal de las estaciones base. Con el C-V2X, la tarea se complica por el hecho de que estamos hablando de vehículos en constante movimiento, y no de estaciones base estacionarias. En este caso, la calidad de la señal por sí sola no es suficiente para comprender qué vehículos son adecuados para el intercambio de datos en cada caso. Imagina que en una encrucijada a la vuelta de la esquina hay un automóvil. El nivel de señal es débil, pero el automóvil en sí está bastante cerca, es decir, es parte del entorno que es importante para nuestro automóvil. Por lo tanto, ambos vehículos en este caso deberían poder recibir información completa de los sensores, independientemente de si están en visibilidad directa entre sí.
Y esto a su vez significa que necesitamos un nuevo paradigma que tenga en cuenta no solo el nivel de señal, sino también la distancia entre los objetos. Debido a esto, el enfoque para desarrollar redes 5G es diferente de cómo se construyeron las redes de generaciones anteriores. En particular, en los niveles "más bajos" de 5G NR (niveles físicos y MAC), existe la necesidad de estimar la distancia. Por ejemplo, los vehículos enviarán acuses de recibo, como el tipo de solicitud de repetición automática ACK / NAK, solo si están a cierta distancia del transmisor y solo si la información transmitida es útil para este vehículo. Este enfoque ayudará a hacer frente al problema del "nodo oculto" en la forma del automóvil descrito anteriormente con un nivel de señal débil, que está a la vuelta de la esquina. En general, gracias a esto, se aumenta la confiabilidad de la transferencia de información para todos los vehículos y se garantiza una gran capacidad del sistema, ya que los recursos de la red ya no se gastan en transmitir los "inútiles" para algunos participantes del tráfico.
C-V2X basado en 5G NR: más que solo tecnología de transferencia de datos
La decisión de incluir especificaciones C-V2X con soporte 5G NR en 3GPP Release 16 será un paso importante en la estandarización de tecnologías modernas de transferencia de datos que cumplan con los requisitos de la industria automotriz para vehículos nuevos, incluidos vehículos no tripulados. Además de los métodos de transferencia de datos, también realizamos investigaciones y estandarizamos protocolos de nivel superior y métodos de transferencia de mensajes en estándares regionales como SAE, ETSI ITS y C-ITS. Estos mensajes estandarizados permitirán a los vehículos de diferentes fabricantes aprovechar al máximo la nueva tecnología C-V2X. Al igual que el C-V2X descrito en 3GPP Release 14, las soluciones C-V2X con soporte 5G NR utilizarán principalmente la banda de 5.9 GHz, que está asignada a vehículos en muchos países del mundo, por ejemplo, EE. UU., Europa y China. En este caso, la nueva versión del C-V2X utilizará otros canales en este rango.