O que é C-V2X (Veículo-para-Tudo Celular) (3)?

O C-V2X sistema aplicado a ITS (Sistemas Inteligentes de Transporte e Condução Automatizada) é baseado nos padrões 3GPP, e seu desenvolvimento abrange da era 4G (LTE) à atual 5G (NR). Os detalhes relevantes são os seguintes:

I. LTE-V2X: A primeira fase do 3GPP Rel-14 foi concluída em março de 2017, estabelecendo padrões iniciais que suportam serviços V2V e serviços V2X utilizando infraestrutura celular. As principais características de segurança do C-V2X sob o 3GPP Rel-14 são implementadas através de redes celulares ou da interface PC5 Sidelink comunicação. Para suportar a comunicação C-V2X baseada no espectro não licenciado de 5,9 GHz, uma nova banda de frequência LTE-V2X 47 (com larguras de banda de 10 MHz e 20 MHz) foi introduzida. O 3GPP Rel-14 também introduziu dois novos canais físicos para comunicação C-V2X baseada em PC5: PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) e PSCCH (Physical Sidelink Control Channel). PSSCH é usado para transportar dados, enquanto PSCCH contém informações de controle para decodificar o canal de dados na camada de acesso físico.

Para acelerar o desenvolvimento do LTE-V2X, os modos 3 (modo de agendamento centralizado) e 4 (modo de agendamento descentralizado) do LTE-D2D (Device-to-Device) foram adotados para suportar a comunicação Sidelink via PC5, onde:

• Modo 3: A rede celular aloca recursos.
• Modo 4: A cobertura da rede celular não é necessária.

Os veículos podem utilizar um esquema de agendamento semi-persistente (SPS) baseado em sensoriamento para selecionar autonomamente recursos de rádio com o suporte de mecanismos de controle de congestionamento.

2. Segunda Fase do LTE-V2X: Em junho de 2018, o 3GPP Rel-15 concluiu a segunda fase dos padrões 3GPP V2X, introduzindo serviços V2X aprimorados (incluindo comboios, sensores estendidos, condução avançada e condução remota), construindo um ecossistema estável e robusto em torno do LTE-V2X, incluindo:

• Comboios: Veículos formam comboios dinamicamente e viajam juntos. Todos os veículos do comboio trocam informações para manter com segurança pequenas distâncias.
• Sensoriamento Estendido: Dados brutos ou processados ​​do sensor são trocados entre veículos, unidades de beira de estrada, dispositivos de pedestres e servidores de aplicativos V2X para aprimorar a consciência ambiental além do alcance de detecção de sensores individuais (por exemplo, trocando vídeo em tempo real).
• Condução Avançada: Permite a condução semi-autônoma ou totalmente autônoma. Dados de percepção e intenções de condução obtidos de sensores locais são trocados com veículos próximos para sincronização e coordenação.
• Condução Remota: Um motorista remoto ou aplicativo V2X controla um veículo remoto (por exemplo, fornecendo assistência a passageiros com deficiência, dirigindo veículos em ambientes perigosos, realizando direção de rota previsível, etc.).

3.5G-V2X: Como a terceira fase do V2X, o 5G (NR)-V2X é compatível com as camadas superiores do LTE-V2X. Para atender aos requisitos de baixa latência e alta confiabilidade dos serviços V2X avançados, o NR-V2X foi projetado para suportar essas aplicações. Como um tipo de aplicação V2N, o fatiamento de rede 5G URLLC (Comunicação de Ultra-Confiabilidade e Baixa Latência) pode fornecer funções avançadas de condução autônoma com maior QoS (Qualidade de Serviço) para condução L3 (automação condicional) e L4 (altamente automatizada).

4. Recursos 5G-V2X: Para atender às necessidades de alguns cenários de aplicação avançados que exigem a transmissão de tráfego periódico, além da transmissão, o 5G NR-V2X introduz dois novos tipos de comunicação: unicast e multicast. Semelhante ao LTE-V2X, o 5G NR-V2X define dois modos de comunicação Sidelink: Modo 1 e Modo 2, onde:

• NR-V2X Modo 1 define um mecanismo que permite que os veículos se comuniquem diretamente quando os recursos sem fio são alocados aos veículos pela estação base da rede celular através da interface Uu.
• NR-V2X Modo 2 suporta a comunicação direta entre veículos via interface PC5 fora da área de cobertura da rede celular.

O 3GPP Rel-16 foi oficialmente congelado em julho de 2020; durante o desenvolvimento do 3GPP NR Release 17, uma nova arquitetura de retransmissão de comunicação Sidelink foi proposta para suportar alguns serviços V2X avançados.