TRUNG QUỐC Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd Tin tức công ty

I. Truy cập NTN:Kênh Truy cập Ngẫu nhiên (RACH) là một quy trình cơ bản để kết nối ban đầu, đồng bộ hóa đường lên và ủy quyền lập lịch giữa thiết bị đầu cuối (UE) và mạng. Mặc dù đây là một quy trình trưởng thành và được hiểu rõ trong các mạng truy cập vô tuyến mặt đất (RAN) truyền thống, việc triển khai nó trong Mạng phi Địa cầu (NTN) đặt ra một loạt các thách thức kỹ thuật độc đáo và phức tạp hơn. Trong RAN mặt đất, tín hiệu tần số vô tuyến thường lan truyền trên các khoảng cách ngắn và có thể dự đoán được, và môi trường lan truyền tương đối ổn định; tuy nhiên, trong các mạng NTN liên quan đến vệ tinh Quỹ đạo Trái đất Thấp (LEO), Quỹ đạo Trái đất Vừa (MEO) và Quỹ đạo Địa tĩnh (GEO), tín hiệu tần số vô tuyến bị ảnh hưởng bởi khoảng cách lan truyền cực kỳ dài, chuyển động nhanh của vệ tinh, khu vực phủ sóng động và điều kiện kênh thay đổi theo thời gian. Tất cả các yếu tố này ảnh hưởng đáng kể đến thời gian, tần số và độ tin cậy của kênh mà các quy trình RACH truyền thống dựa vào.   II. Đặc điểm của NTN: Do khoảng cách truyền cực kỳ dài, chuyển động nhanh của vệ tinh và điều kiện kênh và vùng phủ sóng thay đổi theo thời gian, NTN đưa ra những nhược điểm quan trọng độc đáo (ví dụ: độ trễ lan truyền lớn, thời gian khứ hồi dài, dịch chuyển Doppler, tính di động của chùm tia và miền tranh chấp lớn) gây ra thách thức nghiêm trọng và ảnh hưởng đến hành vi và hiệu suất kênh truy cập ngẫu nhiên (RACH) của thiết bị đầu cuối. Hơn nữa, vệ tinh phải tuân theo các giới hạn nghiêm ngặt về tính khả dụng của phổ và ngân sách năng lượng, khiến các cơ chế truy cập ngẫu nhiên hiệu quả và mạnh mẽ trở nên đặc biệt quan trọng.   III. Tác động và Giải pháp:Để khắc phục những khó khăn mà NTN đặt ra cho việc truy cập thiết bị đầu cuối, 3GPP đã giải quyết một số vấn đề trong các thông số kỹ thuật của mình, nhưng các khía cạnh sau đây cần được chú ý:   3.1 Thách thức TA (Độ trễ thời gian) Tác động:Trong mạng NTN, do diện tích ô lớn, chuyển động của vệ tinh và khoảng cách khác nhau giữa UE và vệ tinh, việc ước tính độ trễ thời gian phức tạp hơn nhiều so với trong các hệ thống mặt đất. Việc ước tính TA không chính xác có thể khiến các truyền dẫn đường lên nằm ngoài cửa sổ thu của vệ tinh, dẫn đến va chạm hoặc lỗi thu hoàn toàn. Giải pháp: Cần có các kỹ thuật ước tính TA tiên tiến, chẳng hạn như sử dụng dữ liệu lịch thiên văn của vệ tinh, hỗ trợ GNSS hoặc các thuật toán dự đoán, để điều chỉnh động thời gian của UE và duy trì đồng bộ hóa đường lên.   3.2 Hiệu ứng dịch chuyển Doppler Tác động:Chuyển động tương đối giữa vệ tinh và UE tạo ra sự dịch chuyển Doppler đáng kể, đặc biệt là trong các hệ thống Quỹ đạo Trái đất Thấp (LEO). Sự dịch chuyển tần số này làm giảm độ chính xác phát hiện tiền tố, làm suy giảm đồng bộ hóa tần số và làm tăng khả năng xảy ra lỗi cố gắng RACH. Giải pháp: Cần có các cơ chế bù trước Doppler mạnh mẽ và theo dõi tần số ở cả phía UE và phía mạng để duy trì hiệu suất RACH đáng tin cậy trong điều kiện di động cao.   3.3 Biến thể điều kiện kênh: Tác động: Các liên kết NTN phải chịu sự suy giảm khí quyển, che khuất, nhấp nháy và mất đường truyền đường dài. Các yếu tố này làm tăng tỷ lệ lỗi khối và có thể ảnh hưởng đến khả năng UE nhận chính xác các thông báo RAR sau khi truyền thành công tiền tố. Giải pháp: Điều chế và mã hóa thích ứng, điều khiển công suất và thiết kế lớp vật lý mạnh mẽ là cần thiết để duy trì việc phát hiện và xử lý RACH đáng tin cậy trong các điều kiện kênh khác nhau.   3.4 Vùng phủ sóng rộng và mật độ thiết bị đầu cuối cao: Tác động: Các chùm vệ tinh thường bao phủ các khu vực địa lý rất lớn, có khả năng phục vụ hàng nghìn UE đồng thời. Điều này làm tăng đáng kể mức độ tranh chấp RACH và xác suất va chạm, đặc biệt là trong các tình huống truy cập quy mô lớn. Giải pháp: Cần có các cơ chế phân vùng tài nguyên RACH hiệu quả, kiểm soát truy cập nhận biết tải và quản lý tranh chấp thông minh để mở rộng hiệu suất truy cập ngẫu nhiên.   3.5 RTT tăng (Độ trễ và Thời gian khứ hồi): Tác động:Khoảng cách vật lý lớn giữa UE và vệ tinh tạo ra độ trễ lan truyền một chiều đáng kể và RTT dài hơn. Ví dụ, thời gian khứ hồi (RTT) cho một liên kết vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh (GEO) có thể đạt tới hàng trăm mili giây. Những độ trễ này ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian trao đổi thông báo Phản hồi truy cập ngẫu nhiên (RAR), có khả năng dẫn đến hết thời gian chờ sớm, tăng tỷ lệ lỗi truy cập và kéo dài độ trễ truy cập. Giải pháp: Các bộ hẹn giờ liên quan đến RACH, chẳng hạn như cửa sổ Phản hồi truy cập ngẫu nhiên (RAR) và bộ hẹn giờ phân giải va chạm, phải được thiết kế dựa trên các giá trị RTT dành riêng cho NTN. Cấu hình bộ hẹn giờ nhận biết NTN là rất quan trọng để ngăn chặn việc truyền lại không cần thiết và lỗi truy cập.   3.6 Va chạm tăng: Tác động: Một số lượng lớn thiết bị người dùng (UE) tranh giành một số lượng hạn chế các tiền tố RACH làm tăng khả năng va chạm tiền tố, do đó làm giảm hiệu quả truy cập và tăng độ trễ. Giải pháp: Các sơ đồ phân giải va chạm nâng cao, phân bổ tiền tố động và các kỹ thuật cấm truy cập được tối ưu hóa NTN là chìa khóa để giảm xác suất va chạm.   3.7 Thách thức đồng bộ hóa: Tác động: Đồng bộ hóa ban đầu trong NTN phức tạp do những bất định về thời gian lớn và độ lệch tần số. Việc không đạt được đồng bộ hóa chính xác có thể ngăn thiết bị người dùng (UE) khởi xướng hoàn toàn quy trình Kênh truy cập ngẫu nhiên (RACH). Giải pháp: Cần có các kỹ thuật đồng bộ hóa nâng cao, kết hợp thu nhận thời gian chính xác, bù Doppler và nhận biết vị trí vệ tinh để truy cập ngẫu nhiên thành công.   3.8 Điều khiển công suất Tác động: UE trong NTN gặp phải những thay đổi đáng kể về mất đường truyền tùy thuộc vào vị trí của chúng so với chùm vệ tinh. Công suất phát không đủ có thể dẫn đến lỗi phát hiện tiền tố, trong khi công suất quá mức có thể gây nhiễu giữa các UE. Giải pháp: Các cơ chế điều khiển công suất thích ứng và nhận biết vị trí là rất quan trọng để cân bằng độ tin cậy phát hiện và quản lý nhiễu.   3.9 Quản lý chùm tia Tác động: Các hệ thống NTN phụ thuộc nhiều vào các kiến trúc đa chùm. UE có thể cần thực hiện thu nhận hoặc chuyển đổi chùm tia trong quá trình RACH, điều này làm tăng độ phức tạp và độ trễ. Giải pháp: Các cơ chế khám phá chùm tia hiệu quả, theo dõi chùm tia và chuyển đổi chùm tia liền mạch là rất cần thiết để đảm bảo thực hiện RACH đáng tin cậy trong các hệ thống NTN dựa trên chùm tia.

I. Khả năng tiếp cậnTrong mạng truyền thông di động,khả năng tiếp cận UE đề cập đến khả năng của mạng để định vị một thiết bị đầu cuối (UE) để truyền dữ liệu, điều này đặc biệt quan trọng đối với các UE ở trạng thái rảnh. Nó liên quan đến các trạng thái như CM-IDLE, các chế độ như MICO (Chỉ kết nối do di động khởi tạo) và quá trình mà UE hoặc mạng (AMF, UDM, HSS) thông báo cho các bên khác khi UE đang hoạt động hoặc có quyền truy cập vào các dịch vụ cụ thể (ví dụ: SMS hoặc dữ liệu). Trong quá trình này, dữ liệu được lưu trữ và thiết bị đầu cuối (UE) được báo trang khi cần thiết để tiết kiệm năng lượng cho thiết bị đầu cuối (PSM/eDRX). 3GPP định nghĩa nó trong TS23.501 như sau;   II. CM-IDLETrạng thái đối với các mạng truy cập không phải 3GPP (mạng truy cập không tin cậy, tin cậy) và W-5GAN, trong đó UE tương ứng với 5G-RG trong trường hợp W-5GAN và W-AGF trong trường hợp hỗ trợ FN-RG. Đối với các thiết bị N5CW truy cập 5GC thông qua mạng truy cập WLAN đáng tin cậy, UE của chúng tương ứng với TWIF. Cụ thể, UE không thể báo trang thông qua mạng truy cập không phải 3GPP. Nếu trạng thái UE trong AMF là CM-IDLE hoặc RM-REGISTERED đối với mạng truy cập không phải 3GPP, có thể có các cuộc gọi PDU mà tuyến cuối cùng đi qua mạng truy cập không phải 3GPP và thiếu tài nguyên mặt phẳng người dùng. Nếu AMF nhận được một thông báo từ SMF chứa một chỉ báo loại truy cập không phải 3GPP, tương ứng với một phiên PDU của một UE ở trạng thái CMIDLE của truy cập không phải 3GPP và UE này đã đăng ký truy cập 3GPP trong cùng một PLMN với truy cập không phải 3GPP, thì bất kể UE ở trạng thái CM-IDLE hay CM-CONNECTED trên truy cập 3GPP, nó có thể thực hiện các yêu cầu dịch vụ do mạng kích hoạt thông qua truy cập 3GPP. Trong trường hợp này, AMF sẽ cung cấp chỉ báo rằng quá trình này liên quan đến truy cập không phải 3GPP (như được mô tả trong Phần 5.6.8) – hành vi của UE khi nhận được một yêu cầu dịch vụ do mạng kích hoạt như vậy được quy định trong Phần 5.6.8.   III. Trạng thái CM-CONNECTED đối với các mạng truy cập không phải 3GPP(mạng truy cập không tin cậy, tin cậy) và W-5GAN, trong đó UE tương ứng với 5G-RG trong trường hợp W-5GAN và W-AGF trong trường hợp hỗ trợ FN-RG. Đối với các thiết bị N5CW truy cập 5GC thông qua mạng truy cập WLAN đáng tin cậy, UE tương ứng với TWIF. Một UE ở trạng thái CM-CONNECTED được định nghĩa là:   AMF biết vị trí của UE tại các chi tiết nút N3IWF, TNGF, TWIF và W-AGF. Khi UE không thể tiếp cận từ góc độ của N3IWF, TNGF, TWIF và W-AGF, tức là khi kết nối truy cập không phải 3GPP được giải phóng, N3IWF, TNGF, TWIF và W-AGF sẽ giải phóng kết nối N2.

5G (NR) cho phép các thiết bị đầu cuối (UE) truy cập hệ thống thông quatin cậy không phải 3GPP,không đáng tin cậy không phải 3GPP, vàW-5GANhệ thống; cho mục đích này, 3GPP xác định những điều sau đây trong TS23.501:   I. Quản lý đăng ký Đối với các thiết bị đầu cuối (UE) truy cập hệ thống 5G thông quaW-5GAN, thuật ngữ tương ứng là5G-RG, trong khi choFN-RGnó tương ứng vớiW-AGFĐối với các thiết bị đầu cuối N5CW (UE) truy cập 5GC thông qua một mạng truy cập WLAN đáng tin cậy, thuật ngữ tương ứng là TWIF.không phải 3GPP, thiết bị đầu cuối (UE) và AMF nên nhậpRM-DEREGISTEREDnêu như sau:   - Sau khi một thủ tục hủy đăng ký rõ ràng được thực hiện tại cả UE và AMF; - Sau khi đài truyền hìnhkhông phải 3GPPbộ đếm thời gian hủy đăng ký ngầm hết hạn tại AMF; - Sau khi EUkhông phải 3GPPbộ đếm thời gian hủy đăng ký hết hạn tại UE. --- Giả sử có đủ thời gian để UE kích hoạt lại kết nối UP của một phiên PDU đã thiết lập,bất kể phiên đã được thiết lập thông qua 3GPP hoặckhông phải 3GPPtruy cập.   II. Truy cập nhà ga (UE) Khi một UE đăng ký thông quakhông phải 3GPPtruy cập, nó bắt đầu một UEkhông phải 3GPPthời gian hủy đăng ký dựa trên giá trị nhận được từ AMF trong quá trình đăng ký khi nhậpkhông phải 3GPPtruy cập trạng thái CM-IDLE. Trongkhông phải 3GPPchế độ truy cập, AMF chạy một mạngkhông phải 3GPPKhi trạng thái CM của UE đã đăng ký thay đổi thành CM-IDLE thông quakhông phải 3GPPchế độ truy cập, bộ đếm thời gian hủy đăng ký ngầm của mạng không phải 3GPP sẽ bắt đầu ở một giá trị lớn hơn UEkhông phải 3GPPgiá trị của bộ đếm thời gian hủy đăng ký. Đối với các doanh nghiệp đơn vị được đăng ký thông quakhông phải 3GPPchế độ truy cập, thay đổi điểm truy cập (ví dụ: thay đổi WLAN AP) không nên khiến UE thực hiện quy trình đăng ký. UE không nên cung cấp các thông số cụ thể của 3GPP (ví dụ: chỉ dẫn về sở thích chế độ MICO) trong quá trình đăng ký thông quakhông phải 3GPPchế độ truy cập.   III. Sau khi quản lý kết nối thành công,một UE truy cập 5GC thông quakhông phải 3GPPsẽ chuyển sangCM-CONNECTEDĐặc biệt là: Đối với không đáng tin cậykhông phải 3GPPtruy cập vào 5GC,không phải 3GPPkết nối truy cập tương ứng với mộtNWukết nối. Để truy cập đáng tin cậy vào 5GC,không phải 3GPPkết nối truy cập tương ứng với mộtNWtkết nối. Đối với các thiết bị N5CW truy cập 5GC thông qua một mạng LAN đáng tin cậy,không phải 3GPPkết nối truy cập tương ứng với mộtYt'kết nối. Để truy cập qua dây vào 5GC,không phải 3GPPkết nối truy cập tương ứng vớiY4vàY5kết nối.   ***AEUsẽ không thiết lập nhiềukhông phải 3GPPtruy cập kết nối 5GC đồng thời;không phải 3GPPCác kết nối truy cập có thể được giải phóng thông qua một thủ tục hủy đăng ký rõ ràng hoặc một thủ tục giải phóng AN.

    C-V2XCông nghệ (Cellular Vehicle-to-Everything) lần đầu tiên được đề xuất bởi 3GPP trong kỷ nguyên 4G (LTE) với bản phát hành 14, và đã phát triển với mỗi phiên bản tiếp theo,Bây giờ có khả năng hỗ trợ nhu cầu vận chuyển hiện đạiHệ thống giao thông thông minh (ITS), ngoài truyền thông, liên quan đến nhiều nhà sản xuất, phương tiện và các khía cạnh đô thị, và mặc dù sự phát triển của nó chậm hơn, đã có tiến bộ đáng kể,và có những kỳ vọng cao đối vớiC-V2XTất cả điều này dựa trên các khía cạnh sau:   I. Công nghệ C-V2X có thể cải thiện an toàn đường bộ, hiệu quả giao thông và hiệu quả phân phối thông tin đường bộ.So với các cảm biến trên xe truyền thống, nó tương đối chi phí thấp và hiệu quả cao.đã khuyến khích nhiều tổ chức phát triển công nghệ C-V2XTuy nhiên, việc triển khai C-V2X dựa trên PC5 vẫn phải đối mặt với một số thách thức.   II. C-V2X là một hệ sinh thái đòi hỏi sự tham gia tích cực của các bên liên quan đến ngành công nghiệp, bao gồm các bộ phận quản lý giao thông đường bộ, các nhà phát triển lái xe tự động, các nhà khai thác mạng,và các chính phủ. Để cải thiện mức độ C-V2X, các chính phủ cần thúc đẩy việc xây dựng các cơ sở giao thông đường bộ và thống nhất các tiêu chuẩn liên quan.Hệ thống điều khiển đèn giao thông cần được nâng cấp từ thiết bị truyền thống sang thiết bị có khả năng xử lý mạnh hơnĐể truyền thông tin giao thông một cách kịp thời, hệ thống điều khiển đèn giao thông cần phải gửi thông tin thay đổi tín hiệu ở tần số đã được đặt trước ít nhất 10Hz.Thiết bị hiện có ở Đài Loan không thể đáp ứng yêu cầu nàyTuy nhiên, nhược điểm của quy trình này là nó làm tăng thời gian truyền tin nhắn.có sự chậm trễ giữa bảng điều khiển đèn giao thông và đèn giao thông, vi phạm các tiêu chuẩn Hệ thống Giao thông Thông minh (ITS). Vấn đề này làm cho các thiết bị C-V2X khó có được thông tin thời gian chính xác để đồng bộ hóa trong các ứng dụng SPAT.Để giải quyết những vấn đề này, chính phủ phải thiết lập các tiêu chuẩn thống nhất để thúc đẩy việc nâng cấp hệ thống điều khiển đèn giao thông.   III. Tiêu chuẩn hóa các thông số kỹ thuật ứng dụng C-V2X.Một số tổ chức tuân theo các tiêu chuẩn châu Âu, một số áp dụng các tiêu chuẩn Mỹ và một số tổ chức kết hợp cả hai để phát triển các tiêu chuẩn quốc gia.Thống nhất các tiêu chuẩn và cân nhắc các lợi thế và nhược điểm của các tiêu chuẩn khác nhau nên là một phần của chương trình nghị sự thành phố thông minh của chính phủ.   IV. Ứng dụng công nghệ 5G Sidelink: Mặc dù các dịch vụ C-V2X đã được thử nghiệm và thử nghiệm ở nhiều khu vực, nhưng việc bảo hiểm 5G đầy đủ vẫn cần thời gian.Các ứng dụng ban đầu sẽ chủ yếu tập trung vào những ứng dụng có yêu cầu ít đòi hỏi hơn về KPI (Chỉ số hiệu suất chính)Một khi 5G đạt được phạm vi phủ sóng đầy đủ và công nghệ Sidelink được thực hiện đầy đủ, C-V2X sẽ đạt đến một mức độ mới, nơi băng thông, độ trễ thấp,và thông lượng cao sẽ trở thành các yếu tố chính trong kịch bản ứng dụng của nó; Việc triển khai 5G NR-V2X sẽ dẫn đến sự tích hợp toàn diện của toàn bộ hệ sinh thái.   V. Phát triển đồng bộ các phương tiện và cơ sở hạ tầng đường bộ:Theo tiêu chuẩn quốc tế SAE J3016, lái xe tự động được xác định ở cấp 0-5; Dịch vụ C-V2X, ngoài các phương tiện chính nó,cũng đặt ra yêu cầu cao về đường bộ và cơ sở hạ tầng liên quanNgoài ra, một lượng lớn thông tin riêng tư và bí mật từ camera IP sẽ được truyền ở các không gian công cộng.làm cho bảo vệ an ninh thông tin trở thành một vấn đề quan trọng trong triển khai C-V2X dựa trên PC5Các quốc gia cần phát triển các tiêu chuẩn thích hợp để xác định các chính sách an ninh;các quy định và cơ chế yêu cầu bảo hiểm cho tai nạn giao thông đường bộ trong hệ thống giao thông thông minh (ITS) cũng đang được phát triển.

Giải pháp Tích hợp C-V2X: Các giải pháp tích hợp hệ thống C-V2X PC5 dựa trên mạng 5G hiện bao gồm các danh mục sau:   Chuyển đổi tín hiệu điều khiển đèn giao thông thành các thông điệp nội bộ C-V2X có thể nhận dạng được bởi RSU/OBU để triển khai các ứng dụng SPAT. Xe tự hành thường được trang bị camera và trí tuệ nhân tạo để nhận dạng thông tin đèn giao thông. Tuy nhiên, độ chính xác nhận dạng dễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết bất lợi hoặc các vật cản. Giải pháp này tăng cường khả năng chống chịu trước mọi điều kiện có thể cản trở việc nhận dạng bằng hình ảnh.   Sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo, đã chứng minh hiệu suất tuyệt vời trong nhiều lĩnh vực, cho các ứng dụng VRUCW. Các chức năng phát hiện người dùng đường bộ dễ bị tổn thương và cảnh báo va chạm dựa trên học sâu có thể được triển khai thông qua kiến trúc hệ thống C-V2X dựa trên PC5.   Tích hợp C-V2X vào hệ thống lái xe tự hành (ADS) để tăng cường an toàn. ADS có thể theo dõi điều kiện đường xá, phát hiện các vấn đề tiềm ẩn và thực hiện các biện pháp để tránh tai nạn giao thông. Sự thành công của các dự án này sẽ đặt nền tảng vững chắc cho 5G NR-V2X sắp tới.   I. Tích hợp Hệ thống Điều khiển Đèn Giao thông:Để triển khai các ứng dụng SPAT cục bộ, kiến trúc hệ thống được hiển thị trong Hình 1 đã được thiết kế. Ứng dụng SPAT C-V2X dựa trên PC5 đã được ra mắt thành công, trong đó: Hình 1. Sơ đồ Kiến trúc Tích hợp Hệ thống Điều khiển Đèn Giao thông   Hệ thống có thể thu thập trực tiếp thông tin đèn giao thông từ bộ điều khiển đèn giao thông. Chương trình thu thập đèn giao thông chịu trách nhiệm nhận thông tin đèn giao thông bên đường; điều này bao gồm pha đèn giao thông, màu sắc và thời gian còn lại, tất cả đều được gửi đến bộ phận bên đường (RSU). RSU đọc thông tin này và đóng gói nó vào các thông điệp giao thức C-V2X. RSU phát các thông điệp C-V2X đến bộ phận trên xe (OBU) thông qua giao diện PC5. Bộ phận trên xe (OBU) được cài đặt trong xe tự hành phân tích và lọc thông tin này, sau đó gửi nó đến PC công nghiệp (IPC) của hệ thống lái xe tự hành để giảm tốc hoặc điều khiển dừng. Giao diện người dùng (UI) hiển thị thông tin kỹ thuật C-V2X một cách trực quan.   II. Tích hợp Hệ thống Ứng dụng VRUCW: Ứng dụng C-V2X VRUCW dựa trên PC5 được hiển thị trong Hình (2), trong đó: Hình 2. Sơ đồ Hệ thống Tích hợp VRUCW Ứng dụng VRUCW có thể được coi là dịch vụ P2I2V (Người đi bộ-Cơ sở hạ tầng-Xe). Camera IP phải được cài đặt trong khu vực đường để giám sát theo đường ngắm (LOS) và không theo đường ngắm (NLOS). Nó sử dụng một máy chủ AI được trang bị một loạt các công nghệ học sâu (chẳng hạn như CNN (Mạng nơ-ron tích chập) và SSD (Bộ phát hiện một lần)). Nếu bất kỳ người đi bộ nào đi qua khu vực bao phủ của camera, hệ thống sẽ phát hiện đối tượng. Máy chủ AI truyền kết quả phân tích, bao gồm nhận dạng mục tiêu và dự đoán chuyển động, đến Bộ phận bên đường (RSU), sau đó phát thông tin này đến tất cả các Bộ phận trên xe (OBU) trong khu vực bao phủ của nó. OBU chịu trách nhiệm tích hợp thông tin xe (chẳng hạn như tốc độ, hướng và vị trí) để xác định xem có rủi ro va chạm hay không. Chúng tôi sử dụng một thuật toán phân loại mục tiêu để xác định hướng của người đi bộ để tính toán sau đó về khả năng cảnh báo va chạm. Giả sử có rủi ro va chạm giữa người đi bộ và xe, ví dụ, nếu khoảng cách giữa chúng trong vòng 50 mét và tốc độ của xe vượt quá 10 km/h, chúng tôi kích hoạt cảnh báo va chạm thông qua thuật toán.   III. Tích hợp Hệ thống Lái xe Tự hành:Việc tích hợp C-V2X dựa trên PC5 với hệ thống lái xe tự hành hiện đang được thiết kế và triển khai như trong Hình (3), trong đó: Hình 3. Sơ đồ Hệ thống Tích hợp Lái xe Tự hành Bộ phận bên đường (RSU) nhận thông tin từ bộ điều khiển đèn giao thông hoặc máy chủ AI. Sau đó, nó phát thông tin này trong khu vực bao phủ của nó bằng định dạng tin nhắn được xác định trước. Bộ phận trên xe (OBU) nhận các thông điệp phát sóng thông qua giao tiếp C-V2X dựa trên PC5. OBU kết nối với PC công nghiệp (IPC) của hệ thống lái xe tự hành thông qua giao thức TCP/IP. OBU nhận các thông điệp Hệ thống Vệ tinh Dẫn đường Toàn cầu (GNSS) và Mạng Điều khiển (CAN) từ xe. OBU sử dụng các thuật toán nội bộ tiên tiến để xác định xem tình huống có nguy hiểm hay không. Sau đó, nó gửi các thông điệp cảnh báo tương ứng đến IPC của hệ thống lái xe tự hành dựa trên tình huống.   Tại thời điểm này, công nghệ C-V2X được tích hợp vào hệ thống lái xe tự hành như mong đợi.

Kể từ khi ra đời trong kỷ nguyên 4G (LTE) cho đến nay, C-V2X đã phát triển được 10 năm. Trong thời gian này, các nhà sản xuất từ nhiều quốc gia đã tham gia vào nghiên cứu và thử nghiệm, và công nghệ đã được triển khai thành công.   I. Tiến trình công nghệ C-V2X thể hiện một con đường hướng tới sự phát triển của 5G. Trong khi công nghệ V2X dựa trên 802.11p được các nhà sản xuất áp dụng rộng rãi, 5GAA đã đề xuất các tiêu chuẩn cho sự phát triển của C-V2X;   Tại Trung Quốc, thử nghiệm C-V2X đầu tiên được triển khai vào năm 2016, sử dụng chipset từ CATT (Datang), Huawei HiSilicon và Qualcomm. Thử nghiệm khả năng tương tác đa nhà cung cấp của các ứng dụng LTE-V2X dựa trên PC5 đã được hoàn thành tại Thượng Hải vào tháng 11 năm 2018, và một buổi trình diễn ứng dụng khả năng tương tác "bốn lớp" của C-V2X tập trung vào các cơ chế bảo mật đã được tổ chức tại Thượng Hải vào tháng 10 năm 2019. Tại Nhật Bản, các thử nghiệm C-V2X bắt đầu vào năm 2018, với các kịch bản ứng dụng bao gồm các hoạt động V2V, V2P, V2I và V2N trong giao tiếp diện rộng dựa trên mạng di động và hỗ trợ truy cập đám mây; Hàn Quốc đã trình diễn thành công giao tiếp 5G C-V2X giữa các phương tiện thử nghiệm tự hành (AV) vào năm 2019.   Lộ trình phát triển C-V2X: Ủy ban Truyền thông Liên bang Hoa Kỳ (FCC) chính thức công bố phân bổ 5.9GHz phổ hệ thống giao thông thông minh (ITS) cho C-V2X vào tháng 12 năm 2019; cuối cùng, vào tháng 11 năm 2020, đã quyết định dành 30 megahertz phổ trong dải 5.895–5.925GHz cho các dịch vụ vô tuyến ITS sử dụng công nghệ C-V2X. Trong khi đó, châu Âu đang phát triển một tiêu chuẩn EN (Tiêu chuẩn Châu Âu) mới để xác định ứng dụng của C-V2X như một công nghệ lớp truy cập cho C-ITS (Hệ thống Giao thông Thông minh Hợp tác), đã được Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) phê duyệt. Úc ban đầu đã khởi động thử nghiệm trên đường của công nghệ C-V2X ở Victoria vào cuối năm 2018. Dựa trên các phiên bản 3GPP và mức độ sẵn sàng của chuỗi cung ứng, lộ trình dài hạn cho hiệu quả giao thông toàn cầu và các trường hợp sử dụng ứng dụng C-V2X an toàn cơ bản, được phát triển bởi 5GAA vào tháng 9 năm 2020, đã được hiện thực hóa đầy đủ.   III. Ứng dụng công nghệ C-V2X: Hiện tại, C-V2X đang có đà phát triển tại các thị trường như Hoa Kỳ, Châu Âu, Úc, Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc. C-V2X đang trở thành công nghệ chủ đạo trên toàn cầu, với nhiều quốc gia và chính phủ ưu tiên nó trong các kế hoạch hệ thống giao thông thông minh của họ; các quốc gia và khu vực như Hoa Kỳ và Trung Quốc đã bắt đầu cấp giấy phép cho các phương tiện sử dụng công nghệ C-V2X.

I. Giao diện PC5 là một giao diện giao tiếp trực tiếp được sử dụng giữa các thiết bị đầu cuối trong công nghệ 5G (NR) C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything), cho phép giao tiếp trực tiếp giữa các phương tiện, người đi bộ và cơ sở hạ tầng mà không cần thông qua mạng di động. Điều này rất quan trọng đối với các chức năng an toàn có độ trễ thấp trong xe kết nối và lái xe tự hành (chẳng hạn như cảnh báo va chạm, chia sẻ cảm biến và đội hình). Trong quá trình phát triển từ LTE-V2X lên 5G NR-V2X, như được hiển thị trong bảng dưới đây, giao diện PC5 (dựa trên mạng) có thể cung cấp giao tiếp siêu tin cậy, độ trễ thấp (URLLC) cho các ứng dụng di động tiên tiến của V2X;   C-V2X Chế độ 4 dựa trên PC5 không yêu cầu mạng di động, chỉ cần hai thiết bị: RSU (Thiết bị bên đường) và OBU (Thiết bị trên xe) để triển khai các tình huống ứng dụng C-V2X V2I/V2V/V2P , trong đó:   RSU: Thiết bị truyền dẫn không dây có thể cung cấp giao tiếp liên kết trực tiếp thông qua giao diện PC5 mà không cần mạng di động. Thông tin biển báo giao thông, đèn giao thông và camera IP trong một khu vực được cài đặt sẵn có thể được phát sóng đến các phương tiện theo thời gian thực thông qua RSU. Một tình huống thực tế khác là RSU có thể được trang bị thẻ SIM để truyền thông tin đường bộ thông qua mạng di động, do đó phát triển nhiều ứng dụng an toàn công cộng hơn. OBU: Thiết bị truyền thông không dây được lắp đặt trong xe và tăng cường khả năng cảm biến của xe tự hành bằng cách giao tiếp trực tiếp với RSU và các OBU khác. OBU chịu trách nhiệm phát sóng vị trí, hướng và thông tin tốc độ của xe đến các thiết bị cài đặt sẵn khác trong khi nhận dữ liệu từ các xe khác làm đầu vào cho các thuật toán nội bộ của nó để tránh các tai nạn tiềm ẩn.   II. PC5 hỗ trợ các tình huống ứng dụng C-V2X. Khi sử dụng các ứng dụng C-V2X, các thiết bị RSU và OBU phải được trang bị các chipset tuân thủ tiêu chuẩn 3GPP C-V2X (chẳng hạn như từ Qualcomm, Intel, Huawei, Datang và Autotalks).   C-V2X dựa trên PC5 đã được thử nghiệm thực địa và nhiều ứng dụng đã được triển khai trong các tình huống triển khai thương mại; các tình huống ứng dụng này bao gồm cụ thể: SPAT (Thông điệp về Giai đoạn và Thời gian Tín hiệu): Một dịch vụ V2I tích hợp bộ điều khiển tín hiệu giao thông (màu đèn và thời gian còn lại) với thiết bị truyền dẫn không dây từ xa (RSU), phát sóng thông tin này đến OBU. Người lái xe hoặc bộ phận điều khiển lái xe tự hành có thể sử dụng thông tin này để quyết định có nên thay đổi lộ trình hoặc tăng tốc hay không. TSP (Ưu tiên Tín hiệu Giao thông): Một dịch vụ xe kết nối (V2I) cho phép các phương tiện có mức ưu tiên cao như xe cứu thương, xe cứu hỏa và xe cảnh sát gửi tín hiệu ưu tiên khi đến gần các giao lộ có tín hiệu để chúng có thể đi qua. VRUCW (Cảnh báo va chạm người dùng đường bộ dễ bị tổn thương): Một dịch vụ xe kết nối (V2P) cảnh báo người lái xe hoặc bộ phận điều khiển lái xe tự hành khi phát hiện nguy cơ va chạm người đi bộ tiềm ẩn bởi camera IP bên đường và các thiết bị bên đường (RSU). ICW (Cảnh báo va chạm giao lộ): Một dịch vụ xe kết nối (V2V) cảnh báo xe chủ về nguy cơ va chạm khi đến gần một giao lộ. EBW (Cảnh báo phanh khẩn cấp): Một dịch vụ xe kết nối khác (V2V) cảnh báo xe chủ khi một xe từ xa phía trước thực hiện phanh khẩn cấp. Xe chủ nhận được cảnh báo từ xe phía trước và xác định xem có xảy ra va chạm hay không. DNPW (Cảnh báo không vượt): Một dịch vụ xe kết nối (V2V) được sử dụng khi xe chủ có kế hoạch vượt một xe phía trước từ làn đường đối diện. Xe chủ gửi cảnh báo đến các xe gần đó đang di chuyển theo hướng ngược lại. Thiết bị trên xe (OBU) của xe chủ sẽ nhận được thông báo DNPW để xác định xem có an toàn để vượt hay không. HLW (Cảnh báo vị trí nguy hiểm): Một dịch vụ xe kết nối (V2I) cảnh báo xe chủ về các tình huống nguy hiểm tiềm ẩn, chẳng hạn như nước sâu sau mưa lớn, ổ gà trên đường hoặc mặt đường trơn trượt.   Tất cả các tình huống ứng dụng trên đều được triển khai bằng công nghệ giao tiếp trực tiếp C-V2X dựa trên PC5; do những hạn chế về hiệu suất, mạng di động 4G (LTE) không thể hỗ trợ chúng. 5G (NR) cung cấp cơ hội phát triển cho các ứng dụng nhạy cảm về thời gian.

  Hệ thống C-V2X được áp dụng cho ITS (Hệ thống Giao thông Thông minh và Lái xe Tự động) dựa trên các tiêu chuẩn 3GPP và sự phát triển của nó trải dài từ kỷ nguyên 4G (LTE) đến 5G (NR) hiện tại. Các chi tiết liên quan như sau:   I. LTE-V2X: Giai đoạn đầu tiên của 3GPP Rel-14 đã hoàn thành vào tháng 3 năm 2017, thiết lập các tiêu chuẩn ban đầu hỗ trợ các dịch vụ V2V và dịch vụ V2X sử dụng cơ sở hạ tầng di động. Các tính năng bảo mật chính của C-V2X theo 3GPP Rel-14 được thực hiện thông qua mạng di động hoặc giao diện PC5 Sidelink giao tiếp. Để hỗ trợ giao tiếp C-V2X dựa trên phổ 5.9GHz không được cấp phép, một băng tần LTE-V2X mới 47 (với băng thông 10MHz và 20MHz) đã được giới thiệu. 3GPP Rel-14 cũng giới thiệu hai kênh vật lý mới cho giao tiếp C-V2X dựa trên PC5: PSSCH (Kênh chia sẻ Sidelink vật lý) và PSCCH (Kênh điều khiển Sidelink vật lý). PSSCH được sử dụng để mang dữ liệu, trong khi PSCCH chứa thông tin điều khiển để giải mã kênh dữ liệu ở lớp truy cập vật lý.   Để đẩy nhanh sự phát triển của LTE-V2X, LTE-D2D (Thiết bị-đến-Thiết bị) chế độ 3 (chế độ lập lịch tập trung) và 4 (chế độ lập lịch phi tập trung) đã được áp dụng để hỗ trợ giao tiếp Sidelink qua PC5, trong đó:   Chế độ 3: Mạng di động phân bổ tài nguyên. Chế độ 4: Không yêu cầu vùng phủ sóng mạng di động.   Xe có thể sử dụng sơ đồ lập lịch bán liên tục (SPS) dựa trên cảm biến để tự động chọn tài nguyên vô tuyến với sự hỗ trợ của các cơ chế kiểm soát tắc nghẽn.   2. Giai đoạn hai của LTE-V2X: Vào tháng 6 năm 2018, 3GPP Rel-15 đã hoàn thành giai đoạn thứ hai của các tiêu chuẩn 3GPP V2X, giới thiệu các dịch vụ V2X nâng cao (bao gồm đội hình, cảm biến mở rộng, lái xe nâng cao và lái xe từ xa), xây dựng một hệ sinh thái ổn định và mạnh mẽ xung quanh LTE-V2X, bao gồm:   Đội hình: Các phương tiện tự động hình thành đội hình và di chuyển cùng nhau. Tất cả các phương tiện trong đội hình trao đổi thông tin để duy trì khoảng cách nhỏ một cách an toàn. Cảm biến mở rộng: Dữ liệu cảm biến thô hoặc đã xử lý được trao đổi giữa các phương tiện, các đơn vị bên đường, thiết bị người đi bộ và máy chủ ứng dụng V2X để tăng cường nhận thức về môi trường ngoài phạm vi phát hiện của các cảm biến riêng lẻ (ví dụ: bằng cách trao đổi video thời gian thực). Lái xe nâng cao: Cho phép lái xe bán tự động hoặc hoàn toàn tự động. Dữ liệu nhận thức và ý định lái xe thu được từ các cảm biến cục bộ được trao đổi với các phương tiện gần đó để đồng bộ hóa và phối hợp. Lái xe từ xa: Một người lái xe từ xa hoặc ứng dụng V2X điều khiển một phương tiện từ xa (ví dụ: cung cấp hỗ trợ cho hành khách khuyết tật, lái xe trong môi trường nguy hiểm, thực hiện lái xe theo tuyến đường dự đoán, v.v.).   3.5G-V2X: Là giai đoạn thứ ba của V2X, 5G (NR)-V2X tương thích ngược với các lớp trên của LTE-V2X. Để đáp ứng các yêu cầu về độ trễ thấp và độ tin cậy cao của các dịch vụ V2X nâng cao, NR-V2X được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng này. Là một loại ứng dụng V2N, network slicing 5G URLLC (Giao tiếp độ trễ cực thấp, siêu tin cậy) có thể cung cấp các chức năng lái xe tự động nâng cao với QoS (Chất lượng dịch vụ) cao hơn cho lái xe L3 (tự động hóa có điều kiện) và L4 (tự động hóa cao).   4. Tính năng 5G-V2X: Để đáp ứng nhu cầu của một số tình huống ứng dụng nâng cao yêu cầu truyền lưu lượng định kỳ, ngoài phát sóng, 5G NR-V2X giới thiệu hai loại giao tiếp mới: unicast và multicast. Tương tự như LTE-V2X, 5G NR-V2X xác định hai chế độ giao tiếp Sidelink: Chế độ 1 và Chế độ 2, trong đó:   NR-V2X Chế độ 1 xác định một cơ chế cho phép các phương tiện giao tiếp trực tiếp khi tài nguyên không dây được trạm gốc mạng di động phân bổ cho các phương tiện thông qua giao diện Uu. NR-V2X Chế độ 2 hỗ trợ giao tiếp trực tiếp giữa các phương tiện thông qua giao diện PC5 bên ngoài khu vực phủ sóng mạng di động.   3GPP Rel-16 đã chính thức được đóng băng vào tháng 7 năm 2020; trong quá trình phát triển 3GPP NR Release 17, một kiến trúc chuyển tiếp giao tiếp Sidelink mới đã được đề xuất để hỗ trợ một số dịch vụ V2X nâng cao.

  Là một công nghệ truyền thông không dây tiên tiến hiện đang được ứng dụng trong ITS (Hệ thống Giao thông Thông minh), C-V2X không chỉ có thể giải quyết vấn đề hơn một triệu người chết hàng năm do tai nạn giao thông đường bộ, mà còn mở rộng khả năng phát hiện điểm mù trong phạm vi lái xe tự hành. Các tiêu chuẩn kỹ thuật và phương thức ứng dụng của nó như sau:   I. Ưu điểm kỹ thuật: C-V2X có thể tổng hợp thông tin thu thập được trong cảm biến cộng tác, cập nhật bản đồ bằng thông tin cấu trúc đường chính xác và phân phối bản đồ độ nét cao (HD) cục bộ dựa trên vị trí xe. Các dịch vụ nâng cao này, chẳng hạn như phát hiện điểm mù, cảm biến từ xa, lái xe từ xa và đội hình, đều được hưởng lợi từ công nghệ C-V2X. Nó có thể cải thiện năng lực đường bộ, an toàn và sự thoải mái cho người lái; như thể hiện trong Hình 1, đây là những ưu điểm mà công nghệ C-V2X mang lại cho việc lái xe tự hành. Hình 1. Sơ đồ tích hợp và ứng dụng công nghệ C-V2X   II. Chế độ tiêu chuẩn: Sử dụng kết nối 3GPP (Dự án Hợp tác Thế hệ thứ 3) 4G (LTE) hoặc 5G (NR) để truyền và nhận tín hiệu, nó hoạt động ở hai chế độ truyền bổ sung; Đầu tiên là giao tiếp trực tiếp với xe cộ, cơ sở hạ tầng và người đi bộ; ở chế độ này, C-V2X hoạt động độc lập với mạng di động và sử dụng giao diện PC5 để giao tiếp. Thứ hai là giao tiếp mạng di động. C-V2X sử dụng mạng di động truyền thống, cho phép xe nhận thông tin về tình trạng đường xá và giao thông trong khu vực của chúng – chế độ này sử dụng giao diện Uu để giao tiếp.   III. Triển vọng ứng dụng: Với sự phát triển và triển khai công nghệ, các tai nạn chết người do lỗi của con người hoặc điều kiện đường xá, và tình trạng tắc nghẽn giao thông nghiêm trọng do các trường hợp đặc biệt hoặc tai nạn sẽ không còn là vấn đề. Thông qua các công nghệ xe-xe (V2V) và xe-người đi bộ (V2P) trong C-V2X, rủi ro có thể được phát hiện trước khi chúng trở thành mối đe dọa, và thông qua các công nghệ xe-cơ sở hạ tầng (V2I) và xe-mạng (V2N) của C-V2X, cảnh báo có thể được đưa ra trước khi xảy ra tắc nghẽn giao thông. Các công nghệ này đang được đưa vào sử dụng liên tiếp. Ứng dụng cộng tác của C-V2X, hệ thống giao thông thông minh và 5G sẽ giúp đạt được những con đường an toàn hơn và việc đi lại hiệu quả hơn.   IV. Công nghệ Công nghệ C-V2X tích hợp độ trễ thấp, độ tin cậy cao cho phép xe cộ giao tiếp với các xe khác (V2V), người đi bộ (V2P), cơ sở hạ tầng bên đường (V2I) và mạng (V2N), bất kể mạng di động có được sử dụng hay không, do đó cải thiện an toàn đường bộ và hiệu quả giao thông. Xe tự hành thường được trang bị các cảm biến tiên tiến: camera, LiDAR, radar, Hệ thống Vệ tinh Dẫn đường Toàn cầu (GNSS) và Mạng Điều khiển Khu vực (CAN). Vậy tại sao công nghệ C-V2X vẫn cần thiết cho các hệ thống giao thông thông minh? Điều này là do C-V2X có thể phát hiện các mối nguy hiểm tiềm ẩn và điều kiện đường xá ở khoảng cách xa. Ngay cả những chiếc xe tự hành được trang bị đầy đủ cũng không thể phát hiện các vật thể ngoài tầm nhìn (NLOS). C-V2X có thể khắc phục vấn đề NLOS bằng cách sử dụng giao tiếp liên kết bên giao diện PC5 hoặc mạng di động để cung cấp các tính năng an toàn bổ sung. Cảm biến xe cung cấp các chức năng cơ bản của việc lái xe tự hành; điều này sẽ không thay đổi trong tương lai và rất quan trọng đối với sự an toàn. Tuy nhiên, ngành công nghiệp ô tô đã nhận ra rằng khả năng kết nối là điều cần thiết để cải thiện hơn nữa sự an toàn và sự thoải mái của việc lái xe L3 (Cấp độ 1: Tự động hóa có điều kiện) hoặc L4 (Cấp độ 2: Tự động hóa cao); để đạt được mức độ lái xe tự hành cao hơn, xe phải được kết nối với nhau thông qua công nghệ C-V2X.

  C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything - Giao tiếp Xe-với-Mọi-Thứ) là một công nghệ truyền thông không dây tiên tiến hiện đang được sử dụng trong ITS (Hệ thống Giao thông Thông minh) cho lái xe tự hành; công nghệ này mở rộng phạm vi của lái xe tự hành và cải thiện khả năng phát hiện điểm mù.   I. Đặc điểm của Công nghệ C-V2X: So với các cảm biến truyền thống thường được sử dụng, C-V2X có chi phí hiệu quả hơn và phù hợp hơn để triển khai trên quy mô lớn. Dựa trên giao diện PC5, C-V2X sử dụng công nghệ Sidelink (giao tiếp trực tiếp giữa các xe) để đạt được kết nối cảm biến UrLLC (nhiệm vụ quan trọng) có độ trễ thấp, với phạm vi truyền thông vượt trội so với các mạng không dây thông thường.   II.C-V2X và Lái xe Tự hành: Vào năm 2020, công nghệ 5G (NR) đã được thương mại hóa hoàn toàn trên toàn cầu; các nhà khai thác thông tin di động và các bộ phận liên quan đang háo hức mong đợi vai trò lớn hơn của nó trong cuộc sống hàng ngày của mọi người do độ trễ thấp, độ tin cậy cao và thông lượng cao. Cấp độ 3 (tự động hóa có điều kiện) hoặc Cấp độ 4 (tự động hóa cao) lái xe tự hành là một ví dụ điển hình về các ứng dụng 5G (NR), trong đó URLLC (giao tiếp siêu tin cậy, độ trễ thấp) được sử dụng thể hiện hoàn hảo các khả năng của công nghệ di động. Sự phát triển của C-V2X và việc triển khai 5G (NR) bổ sung cho nhau, cùng nhau xây dựng một hệ sinh thái mới sẽ thay đổi cách mọi người lái xe và quản lý giao thông trong tương lai.   III.Ứng dụng của C-V2X: Với việc có khoảng 1 triệu người chết trong các vụ tai nạn giao thông đường bộ trên toàn thế giới mỗi năm, khiến tai nạn giao thông trở thành nguyên nhân gây tử vong hàng đầu thứ tám trên toàn cầu, C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything - Giao tiếp Xe-với-Mọi-Thứ) đang trở thành một giải pháp phổ biến cho vấn đề này. Là một hệ thống truyền thông hoàn chỉnh, nó bao gồm bốn loại ứng dụng cụ thể:   V2V (Xe-với-Xe): Giao tiếp giữa các xe, chẳng hạn như duy trì khoảng cách an toàn, tốc độ và chuyển làn. V2I (Xe-với-Cơ sở hạ tầng): Giao tiếp giữa xe và cơ sở hạ tầng đường bộ, chẳng hạn như biển báo giao thông, đèn giao thông và trạm thu phí. V2P (Xe-với-Người đi bộ): Giao tiếp giữa xe và người đi bộ, chẳng hạn như cảm biến người đi bộ hoặc người đi xe đạp gần đó. V2N (Xe-với-Mạng): Giao tiếp giữa xe và mạng, chẳng hạn như lấy thông tin giải trí thông qua internet và gửi dữ liệu hiệu suất xe cho nhà sản xuất ô tô.