5G NR नेटवर्क के समर्थन के साथ C-V2X: वाहनों के बीच डेटा विनिमय के लिए एक नया प्रतिमान

5G प्रौद्योगिकियां टेलीमेट्री डेटा को अधिक प्रभावी ढंग से एकत्र करना और वाहनों के लिए पूरी तरह से नए कार्यों की खोज करना संभव बनाती हैं जो सड़क सुरक्षा को बढ़ा सकते हैं और मानव रहित वाहनों के दायरे को विकसित कर सकते हैं। V2X सिस्टम (वाहनों, सड़क के बुनियादी ढांचे के तत्वों और अन्य यातायात प्रतिभागियों के बीच डेटा के आदान-प्रदान के लिए एक प्रणाली) के प्रकटीकरण के लिए एक संभावना है, जिसमें 5 जी एनआर संचार का उपयोग किया जाएगा। यह ड्राइवरों, यात्रियों और पैदल यात्रियों के लिए सुरक्षा के स्तर में काफी वृद्धि करेगा, ईंधन की खपत और यात्रा के समय को कम करेगा।

इस वर्ष के मार्च में, 5 जी नेटवर्क का मानकीकरण करने वाले 3GPP संगठन ने वैश्विक 5G NR (रिलीज़ 16) मानक के अगले संस्करण में 5G NR के लिए समर्थन के साथ पहले C-V2X विनिर्देशों की शुरूआत को मंजूरी दी। हमारा मानना ​​है कि इस संस्करण को 2020 की पहली छमाही में अपनाया जाएगा। इस तकनीक का संयोजन और eMBB (अल्ट्रा-वाइडबैंड मोबाइल संचार) के लिए समर्थन, जिसके विनिर्देशों को 3GPP रिलीज़ 15 में अनुमोदित किया गया था, क्वालकॉम स्नैपड्रैगन ऑटोमोटिव प्लेटफ़ॉर्म पर आधारित स्मार्ट कार बनाने के लिए 5G NR का उपयोग करने वाला पहला कदम होगा।

हम सेलुलर प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाले वाहनों के बीच डेटा का सीधा आदान-प्रदान शुरू करने के लिए 5 जी नेटवर्क की वैश्विक तैनाती की प्रतीक्षा नहीं कर रहे हैं। 3GPP रिलीज़ 14 में वापस, V2X प्रौद्योगिकियों का वर्णन किया गया था कि कारों को अन्य यातायात प्रतिभागियों के साथ बुनियादी जानकारी का आदान-प्रदान करने की अनुमति मिलती है और, उदाहरण के लिए, निश्चित अंतराल पर ट्रैफ़िक लाइट। हमारी C-V2X चिप, क्वालकॉम 9150 का उपयोग करके कई परीक्षणों के दौरान उनकी क्षमताओं का प्रदर्शन किया गया। C-V2X प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके प्रत्यक्ष डेटा विनिमय मशीन को उन स्थितियों में भी अपने परिवेश को "देखने" की अनुमति देता है, जहां अन्य वस्तुएं दृष्टि की सीधी रेखा में नहीं हैं, उदाहरण के लिए, अंधे पर चौराहे या खराब मौसम में। इसी समय, नई प्रौद्योगिकियां अन्य निष्क्रिय सेंसर, जैसे राडार, LIDAR और कैमरा सिस्टम द्वारा शुरू की गई क्षमताओं का पूरक और विस्तार करती हैं, जिनकी सीमा और दृश्यता में सीमाएँ हैं।

3GPP रिलीज़ 16 दस्तावेज़ और 5G NR के समर्थन के साथ C-V2X का मानकीकरण इन क्षमताओं को एक पूरे नए स्तर पर ले जाएगा और वाहनों को प्राप्त करने और अधिक जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देगा, उदाहरण के लिए, सेंसरों से अधिक विस्तृत डेटा और सड़क उपयोगकर्ताओं के "इरादों" के बारे में जानकारी, सड़क बुनियादी ढांचे के बारे में। और पैदल यात्रियों के आंदोलनों के बारे में। इसके अलावा, "इरादों" के बारे में जानकारी का आदान-प्रदान कार के मार्ग को अधिक प्रभावी ढंग से योजना बनाने में मदद करेगा, जो भविष्य में मानव रहित वाहनों के विकास के लिए महत्वपूर्ण है। C-V2X एक ऐसी तकनीक से विकसित होगा, जो 14 में रिलीज़ हुई, मुख्य रूप से बुनियादी सड़क सुरक्षा को बेहतर बनाने के साधन के रूप में, यातायात प्रतिभागियों के बीच सीधे संपर्क के लिए एक उपकरण के रूप में सेवा की, जो यातायात सुरक्षा और यातायात जागरूकता बढ़ाने के साथ-साथ ईंधन और समय की खपत को कम करने में मदद करेगी। सड़क।

C-V2X और 5G NR का पूरा फायदा उठा रहे हैं

5 जी एनआर-आधारित सी-वी 2 एक्स समाधान उन अभिनव क्षमताओं का उपयोग करते हैं जो 4 जी और 5 जी नेटवर्क के साथ उनके काम के लिए आए थे। 5G नेटवर्क का पहला संस्करण, जो इस स्प्रिंग को पेश करना शुरू कर देगा और 3GPP रिलीज़ 15 में मानकीकृत किया गया, एक स्केलेबल चैनल फ्रीक्वेंसी ग्रिड स्टेप पेश किया गया, जिसका उपयोग C-V2X के लिए भी किया जाता है। इसके आवेदन का एक उदाहरण वाहन की गति के आधार पर संदर्भ सिग्नल के घनत्व को बदलने की क्षमता है। हमारे अनुमानों के अनुसार, इस मामले में उच्च गति पर वर्णक्रमीय दक्षता 3.5 गुना बढ़ जाएगी, जो कि C-V2X का उपयोग करने के लिए नए परिदृश्यों के लिए बेहद महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, कारों और सड़क बुनियादी ढांचे के तत्वों के बीच सेंसर से बड़ी मात्रा में डेटा के आदान-प्रदान के लिए।

5G NR के समर्थन के साथ C-V2X के कार्यान्वयन में रेडियो स्तर पर कई प्रमुख सुधार शामिल हैं, जो 5G NR के लिए अद्वितीय हैं। रिलीज़ 16 में, 5G मानक में पहली बार, "पक्ष" संचार लाइन को जोड़ा जाएगा - V2X सिस्टम के लिए एक सीधा डेटा चैनल। यह तकनीक स्मार्टफोन और अन्य क्षेत्रों में 5 जी एनआर का उपयोग करके भविष्य के समाधान के विकास के आधार के रूप में काम करेगी, उदाहरण के लिए, सार्वजनिक सुरक्षा में। इसके निर्माण का आधार एलटीई डायरेक्ट के लिए क्वालकॉम टेक्नोलॉजीज का विकास था, जो वास्तव में 3 जीपीपी रिलीज़ 14 में सी-वी 2 एक्स प्रौद्योगिकियों की उपस्थिति का कारण बना। इसके अलावा, रिलीज़ 14 में वर्णित प्रौद्योगिकियां कारों को सी-वी 2 एक्स के पुराने संस्करण के समर्थन के साथ अनुमति देंगी, साथ ही सड़क पर डेटा का आदान-प्रदान करने के लिए नवीनतम मॉडल भी होंगे जो दोनों संस्करणों के सी-वी 2 एक्स (रिलीज़ 14 और रिलीज़ 16 से 5 जी एनआर के समर्थन के साथ) का उपयोग करते हैं।

वाहनों के बीच डेटा विनिमय का एक नया प्रतिमान

मोबाइल नेटवर्क का उपयोग करके डेटा एक्सचेंज के आधुनिक प्रतिमान में, डिवाइस बेस ट्रांसमिशन स्टेशनों की सिग्नल गुणवत्ता के आधार पर सिग्नल ट्रांसमिशन मापदंडों को बदलते हैं, जैसे कि इसके मॉडुलन और एन्कोडिंग। C-V2X के साथ, कार्य इस तथ्य से जटिल है कि हम लगातार चलने वाले वाहनों के बारे में बात कर रहे हैं, और स्थिर बेस स्टेशनों के बारे में नहीं। इस मामले में, अकेले सिग्नल की गुणवत्ता यह समझने के लिए पर्याप्त नहीं है कि कौन से वाहन प्रत्येक मामले में डेटा के आदान-प्रदान के लिए उपयुक्त हैं। कल्पना कीजिए कि कोने के चारों ओर एक चौराहे पर एक कार है। सिग्नल का स्तर कमजोर है, लेकिन कार अपने आप में काफी करीब है, अर्थात, यह पर्यावरण का हिस्सा है जो हमारी कार के लिए महत्वपूर्ण है। इसलिए, इस मामले में दोनों वाहनों को सेंसर से पूरी जानकारी प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए, भले ही वे एक दूसरे से प्रत्यक्ष दृश्यता में हों।

और बदले में इसका मतलब है कि हमें एक नए प्रतिमान की आवश्यकता है जो न केवल सिग्नल स्तर को ध्यान में रखेगा, बल्कि वस्तुओं के बीच की दूरी भी। इस वजह से, 5G नेटवर्क विकसित करने का दृष्टिकोण अलग है कि पिछली पीढ़ियों के नेटवर्क कैसे बनाए गए थे। विशेष रूप से, 5 जी एनआर (भौतिक और मैक स्तरों) के "निचले" स्तरों पर, दूरी के आकलन की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, वाहन स्वीकृति भेज देंगे, जैसे कि स्वचालित दोहराव अनुरोध प्रकार ACK / NAK, यदि वे ट्रांसमीटर से एक निश्चित दूरी पर हैं और केवल तभी जब प्रेषित जानकारी इस वाहन के लिए उपयोगी हो। यह दृष्टिकोण कमजोर संकेत स्तर के साथ ऊपर वर्णित कार के रूप में "छिपे हुए नोड" की समस्या से निपटने में मदद करेगा, जो कोने के आसपास है। सामान्य तौर पर, इसके लिए धन्यवाद, सभी वाहनों के लिए सूचना हस्तांतरण की विश्वसनीयता बढ़ जाती है और एक बड़ी प्रणाली क्षमता सुनिश्चित की जाती है, क्योंकि नेटवर्क संसाधन अब कुछ ट्रैफ़िक प्रतिभागियों के लिए "बेकार" प्रसारित करने पर खर्च नहीं किए जाते हैं।

5G NR- आधारित C-V2X - सिर्फ डेटा ट्रांसफर तकनीक से अधिक

3 जीपीपी रिलीज़ 16 में 5 जी एनआर समर्थन के साथ सी-वी 2 एक्स विनिर्देशों को शामिल करने का निर्णय आधुनिक डेटा ट्रांसफर प्रौद्योगिकियों को मानकीकृत करने में एक महत्वपूर्ण कदम होगा जो मानव रहित वाहनों सहित नए वाहनों के लिए मोटर वाहन उद्योग की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। डेटा ट्रांसफर के तरीकों के अलावा, हम अनुसंधान भी करते हैं और उच्च स्तर के प्रोटोकॉल और संदेश हस्तांतरण विधियों को SAE, ETSI ITS और C-ITS जैसे क्षेत्रीय मानकों में मानकीकृत करते हैं। ये मानकीकृत संदेश विभिन्न निर्माताओं के वाहनों को नई C-V2X तकनीक का पूरा लाभ उठाने में सक्षम बनाएंगे। 3GPP रिलीज़ 14 में वर्णित C-V2X की तरह, 5G NR समर्थन के साथ C-V2X समाधान मुख्य रूप से 5.9 GHz बैंड का उपयोग करेगा, जो कि दुनिया भर के कई देशों में वाहनों के लिए आवंटित किया गया है, उदाहरण के लिए, USA, यूरोप और चीन। इस स्थिति में, C-V2X का नया संस्करण इस श्रेणी के अन्य चैनलों का उपयोग करेगा।