Was ist in C-V2X (Celluläres Fahrzeug-zu-Alles) (4)?

I. Die PC5-Schnittstelle ist eine direkte Kommunikationsschnittstelle, die zwischen Endgeräten in der 5G (NR) C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything)-Technologie verwendet wird und eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Fußgängern und der Infrastruktur ermöglicht, ohne das Mobilfunknetz zu durchlaufen. Dies ist entscheidend für sicherheitsrelevante Funktionen mit geringer Latenz in vernetzten Autos und autonomem Fahren (wie z. B. Kollisionswarnung, Sensordatenfreigabe und Platooning). In der Entwicklung von LTE-V2X zu 5G NR-V2X, wie in der folgenden Tabelle dargestellt, kann die PC5-Schnittstelle (basierend auf dem Netzwerk) ultra-zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz (URLLC) für fortschrittliche mobile Anwendungen von V2X bereitstellen;

PC5-basiertes C-V2X Mode 4 benötigt kein Mobilfunknetz, es werden nur zwei Geräte benötigt: RSU (Roadside Unit) und OBU (On-Board Unit), um C-V2X V2I/V2V/V2P Anwendungsszenarien bereitzustellen, wobei:

• RSU: Das drahtlose Übertragungsgerät kann eine Direktverbindungskommunikation über die PC5-Schnittstelle ohne Mobilfunknetz bereitstellen. Verkehrsschilder, Ampeln und Informationen von IP-Kameras innerhalb eines voreingestellten Bereichs können in Echtzeit über die RSU an Fahrzeuge übertragen werden. Ein weiteres praktisches Szenario ist, dass die RSU mit einer SIM-Karte ausgestattet werden kann, um Straßeninformationen über das Mobilfunknetz zu übertragen und so mehr Anwendungen für die öffentliche Sicherheit zu entwickeln.
• OBU: Das drahtlose Kommunikationsgerät ist im Fahrzeug installiert und verbessert die Sensorfunktionen autonomer Fahrzeuge, indem es direkt mit RSUs und anderen OBUs kommuniziert. Die OBU ist dafür verantwortlich, die Standort-, Richtungs- und Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs an andere voreingestellte Geräte zu übertragen und gleichzeitig Daten von anderen Fahrzeugen als Input für ihre internen Algorithmen zu empfangen, um potenzielle Unfälle zu vermeiden.

II. PC5 unterstützt C-V2X-Anwendungsszenarien. Bei der Verwendung von C-V2X-Anwendungen müssen RSU- und OBU-Geräte mit Chipsätzen ausgestattet sein, die dem 3GPP C-V2X-Standard entsprechen (z. B. von Qualcomm, Intel, Huawei, Datang und Autotalks).

• PC5-basiertes C-V2X wurde im Feld getestet, und viele Anwendungen wurden in kommerziellen Einsatzszenarien implementiert; diese Anwendungsszenarien umfassen insbesondere:
• SPAT (Signal Phase and Timing Message): Ein V2I-Dienst, der Verkehrssignalsteuerungen (Ampelfarbe und Restzeit) mit drahtlosen Fernübertragungsgeräten (RSU) integriert, die diese Informationen an die OBU übertragen. Der Fahrer oder die autonome Fahreinheit kann diese Informationen verwenden, um zu entscheiden, ob er die Route ändern oder beschleunigen soll.
• TSP (Traffic Signal Priority): Ein vernetzter Fahrzeugdienst (V2I), der Fahrzeugen mit hoher Priorität wie Krankenwagen, Feuerwehrautos und Polizeiautos ermöglicht, beim Annähern an signalgesteuerte Kreuzungen Prioritätssignale zu senden, damit sie diese passieren können.
• VRUCW (Vulnerable Road User Collision Warning): Ein vernetzter Fahrzeugdienst (V2P), der den Fahrer oder die autonome Fahreinheit warnt, wenn ein potenzielles Fußgängerunfallrisiko von IP-Kameras und Straßenrandgeräten (RSUs) erkannt wird.
• ICW (Intersection Collision Warning): Ein vernetzter Fahrzeugdienst (V2V), der das Fahrzeug vor einem Kollisionsrisiko warnt, wenn es sich einer Kreuzung nähert.
• EBW (Emergency Brake Warning): Ein weiterer vernetzter Fahrzeugdienst (V2V), der das Fahrzeug warnt, wenn ein entferntes Fahrzeug vor ihm eine Notbremsung durchführt. Das Fahrzeug empfängt die Warnung vom vorausfahrenden Fahrzeug und bestimmt, ob es zu einer Kollision kommt.
• DNPW (Do Not Pass Warning): Ein vernetzter Fahrzeugdienst (V2V), der verwendet wird, wenn das Fahrzeug plant, ein vorausfahrendes Fahrzeug von der Gegenfahrbahn aus zu überholen. Das Fahrzeug sendet eine Warnung an nahegelegene Fahrzeuge, die in der Gegenrichtung fahren. Die On-Board-Unit (OBU) des Fahrzeugs empfängt die DNPW-Nachricht, um zu bestimmen, ob das Überholen sicher ist.
• HLW (Hazardous Location Warning): Ein vernetzter Fahrzeugdienst (V2I), der das Fahrzeug vor potenziellen Gefahrensituationen warnt, wie z. B. tiefem Wasser nach starkem Regen, Schlaglöchern auf der Straße oder rutschigen Fahrbahnoberflächen.

Alle oben genannten Anwendungsszenarien werden mit der PC5-basierten C-V2X-Direktkommunikationstechnologie bereitgestellt; aufgrund von Leistungseinschränkungen können 4G (LTE)-Mobilfunknetze diese nicht unterstützen. 5G (NR) bietet Entwicklungsmöglichkeiten für zeitkritische Anwendungen.