Τι περιέχει το C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) (3);

Το C-V2X σύστημα που εφαρμόζεται σε ITS (Έξυπνα Συστήματα Μεταφορών και Αυτοματοποιημένη Οδήγηση) βασίζεται στα πρότυπα 3GPP και η ανάπτυξή του εκτείνεται από την εποχή 4G (LTE) έως το τρέχον 5G (NR). Οι σχετικές λεπτομέρειες έχουν ως εξής:

I. LTE-V2X: Η πρώτη φάση του 3GPP Rel-14 ολοκληρώθηκε τον Μάρτιο του 2017, θεσπίζοντας αρχικά πρότυπα που υποστηρίζουν υπηρεσίες V2V και υπηρεσίες V2X που χρησιμοποιούν κυψελοειδή υποδομή. Τα κύρια χαρακτηριστικά ασφαλείας του C-V2X σύμφωνα με το 3GPP Rel-14 υλοποιούνται μέσω κυψελοειδών δικτύων ή της διεπαφής PC5 Sidelink επικοινωνία. Για την υποστήριξη της επικοινωνίας C-V2X με βάση το μη αδειοδοτημένο φάσμα 5,9 GHz, εισήχθη μια νέα ζώνη συχνοτήτων LTE-V2X 47 (με εύρη ζώνης 10MHz και 20MHz). Το 3GPP Rel-14 εισήγαγε επίσης δύο νέα φυσικά κανάλια για την επικοινωνία C-V2X που βασίζεται στο PC5: PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) και PSCCH (Physical Sidelink Control Channel). PSSCH χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων, ενώ το PSCCH περιέχει πληροφορίες ελέγχου για την αποκωδικοποίηση του καναλιού δεδομένων στο φυσικό επίπεδο πρόσβασης.

Για την επιτάχυνση της ανάπτυξης του LTE-V2X, τα modes 3 (κεντρικός τρόπος προγραμματισμού) και 4 (αποκεντρωμένος τρόπος προγραμματισμού) υιοθετήθηκαν για την υποστήριξη της επικοινωνίας Sidelink μέσω PC5, όπου:

• Mode 3: Το κυψελοειδές δίκτυο κατανέμει πόρους.
• Mode 4: Δεν απαιτείται κάλυψη κυψελοειδούς δικτύου.

Τα οχήματα μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα σχήμα ημι-μόνιμου προγραμματισμού (SPS) που βασίζεται στην ανίχνευση για να επιλέξουν αυτόνομα ραδιοφωνικούς πόρους με την υποστήριξη μηχανισμών ελέγχου συμφόρησης.

2.LTE-V2X Δεύτερη Φάση: Τον Ιούνιο του 2018, το 3GPP Rel-15 ολοκλήρωσε τη δεύτερη φάση των προτύπων 3GPP V2X, εισάγοντας βελτιωμένες υπηρεσίες V2X (συμπεριλαμβανομένης της ομαδοποίησης, των εκτεταμένων αισθητήρων, της προηγμένης οδήγησης και της απομακρυσμένης οδήγησης), δημιουργώντας ένα σταθερό και ισχυρό οικοσύστημα γύρω από το LTE-V2X, συμπεριλαμβανομένων:

• Ομαδοποίηση: Τα οχήματα σχηματίζουν δυναμικά ομάδες και ταξιδεύουν μαζί. Όλα τα οχήματα στην ομάδα ανταλλάσσουν πληροφορίες για να διατηρήσουν με ασφάλεια μικρές αποστάσεις.
• Εκτεταμένη Ανίχνευση: Τα ακατέργαστα ή επεξεργασμένα δεδομένα αισθητήρων ανταλλάσσονται μεταξύ οχημάτων, μονάδων οδών, συσκευών πεζών και διακομιστών εφαρμογών V2X για την ενίσχυση της περιβαλλοντικής ευαισθητοποίησης πέρα από το εύρος ανίχνευσης μεμονωμένων αισθητήρων (π.χ., ανταλλάσσοντας βίντεο σε πραγματικό χρόνο).
• Προηγμένη Οδήγηση: Επιτρέπει ημι-αυτόνομη ή πλήρως αυτόνομη οδήγηση. Τα δεδομένα αντίληψης και οι προθέσεις οδήγησης που λαμβάνονται από τοπικούς αισθητήρες ανταλλάσσονται με κοντινά οχήματα για συγχρονισμό και συντονισμό.
• Απομακρυσμένη Οδήγηση: Ένας απομακρυσμένος οδηγός ή μια εφαρμογή V2X ελέγχει ένα απομακρυσμένο όχημα (π.χ., παρέχοντας βοήθεια σε άτομα με ειδικές ανάγκες, οδηγώντας οχήματα σε επικίνδυνα περιβάλλοντα, εκτελώντας προβλέψιμη οδήγηση διαδρομής κ.λπ.).

3.5G-V2X: Ως η τρίτη φάση του V2X, το 5G (NR)-V2X είναι συμβατό προς τα πίσω με τα ανώτερα επίπεδα του LTE-V2X. Για να ικανοποιηθούν οι απαιτήσεις χαμηλής καθυστέρησης και υψηλής αξιοπιστίας των προηγμένων υπηρεσιών V2X, το NR-V2X έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει αυτές τις εφαρμογές. Ως τύπος εφαρμογής V2N, το 5G URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) network slicing μπορεί να παρέχει προηγμένες λειτουργίες αυτόνομης οδήγησης με υψηλότερη QoS (Quality of Service) για L3 (υπό όρους αυτοματισμός) και L4 (υψηλά αυτοματοποιημένη) οδήγηση.

4.5G-V2X Χαρακτηριστικά: Για να καλυφθούν οι ανάγκες ορισμένων προηγμένων σεναρίων εφαρμογής που απαιτούν τη μετάδοση περιοδικής κυκλοφορίας, εκτός από τη μετάδοση, το 5G NR-V2X εισάγει δύο νέους τύπους επικοινωνίας: unicast και multicast. Παρόμοια με το LTE-V2X, το 5G NR-V2X ορίζει δύο τρόπους επικοινωνίας Sidelink: Mode 1 and Mode 2, όπου:

• NR-V2X Mode 1 ορίζει έναν μηχανισμό που επιτρέπει στα οχήματα να επικοινωνούν απευθείας όταν οι ασύρματοι πόροι κατανέμονται σε οχήματα από τον σταθμό βάσης του κυψελοειδούς δικτύου μέσω της διεπαφής Uu.
• NR-V2X Mode 2 υποστηρίζει άμεση επικοινωνία οχημάτων μέσω της διεπαφής PC5 εκτός της περιοχής κάλυψης του κυψελοειδούς δικτύου.

Το 3GPP Rel-16 καταψύχθηκε επίσημα τον Ιούλιο του 2020. κατά την ανάπτυξη του 3GPP NR Release 17, προτάθηκε μια νέα αρχιτεκτονική ρελέ επικοινωνίας Sidelink για την υποστήριξη ορισμένων προηγμένων υπηρεσιών V2X.