Có gì trong C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) (3)?

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.