Qu'est-ce qui est dans C-V2X (véhicule cellulaire-à-tout) (3)?

Le C-V2X système appliqué aux ITS (Systèmes de transport intelligents et conduite automatisée) est basé sur les normes 3GPP, et son développement s'étend de l'ère 4G (LTE) à la 5G (NR) actuelle. Les détails pertinents sont les suivants :

I. LTE-V2X : La première phase de la 3GPP Rel-14 a été achevée en mars 2017, établissant les normes initiales prenant en charge les services V2V et les services V2X utilisant l'infrastructure cellulaire. Les principales caractéristiques de sécurité du C-V2X sous 3GPP Rel-14 sont mises en œuvre via les réseaux cellulaires ou l'interface PC5 Sidelink communication. Pour prendre en charge la communication C-V2X basée sur le spectre non licencié de 5,9 GHz, une nouvelle bande de fréquences LTE-V2X 47 (avec des largeurs de bande de 10 MHz et 20 MHz) a été introduite. La 3GPP Rel-14 a également introduit deux nouveaux canaux physiques pour la communication C-V2X basée sur PC5 : PSSCH (Physical Sidelink Shared Channel) et PSCCH (Physical Sidelink Control Channel). PSSCH est utilisé pour transporter des données, tandis que PSCCH contient des informations de contrôle pour décoder le canal de données au niveau de la couche d'accès physique.

Pour accélérer le développement de LTE-V2X, les modes 3 (mode de planification centralisée) et 4 (mode de planification décentralisée) de LTE-D2D (Device-to-Device) ont été adoptés pour prendre en charge la communication Sidelink via PC5, où :

• Mode 3 : Le réseau cellulaire alloue des ressources.
• Mode 4 : La couverture du réseau cellulaire n'est pas requise.

Les véhicules peuvent utiliser un schéma de planification semi-persistante (SPS) basé sur la détection pour sélectionner de manière autonome les ressources radio avec le support des mécanismes de contrôle de congestion.

2. Deuxième phase de LTE-V2X : En juin 2018, la 3GPP Rel-15 a achevé la deuxième phase des normes 3GPP V2X, introduisant des services V2X améliorés (y compris le platooning, les capteurs étendus, la conduite avancée et la conduite à distance), construisant un écosystème stable et robuste autour de LTE-V2X, notamment :

• Platooning : Les véhicules forment dynamiquement des convois et se déplacent ensemble. Tous les véhicules du convoi échangent des informations pour maintenir en toute sécurité de petites distances.
• Détection étendue : Les données de capteurs brutes ou traitées sont échangées entre les véhicules, les unités routières, les appareils pour piétons et les serveurs d'applications V2X pour améliorer la conscience environnementale au-delà de la portée de détection des capteurs individuels (par exemple, en échangeant des vidéos en temps réel).
• Conduite avancée : Permet une conduite semi-autonome ou entièrement autonome. Les données de perception et les intentions de conduite obtenues à partir de capteurs locaux sont échangées avec les véhicules à proximité pour la synchronisation et la coordination.
• Conduite à distance : Un conducteur à distance ou une application V2X contrôle un véhicule à distance (par exemple, en fournissant une assistance aux passagers handicapés, en conduisant des véhicules dans des environnements dangereux, en effectuant une conduite sur un itinéraire prévisible, etc.).

3.5G-V2X : En tant que troisième phase de V2X, la 5G (NR)-V2X est rétrocompatible avec les couches supérieures de LTE-V2X. Pour répondre aux exigences de faible latence et de haute fiabilité des services V2X avancés, NR-V2X est conçu pour prendre en charge ces applications. En tant que type d'application V2N, le découpage du réseau 5G URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) peut fournir des fonctions de conduite autonome avancées avec une QoS (Qualité de service) plus élevée pour la conduite L3 (automatisation conditionnelle) et L4 (hautement automatisée).

4. Caractéristiques de la 5G-V2X : Pour répondre aux besoins de certains scénarios d'application avancés qui nécessitent la transmission de trafic périodique, en plus de la diffusion, la 5G NR-V2X introduit deux nouveaux types de communication : unicast et multicast. Similaire à LTE-V2X, la 5G NR-V2X définit deux modes de communication Sidelink : Mode 1 et Mode 2, où :

• NR-V2X Mode 1 définit un mécanisme qui permet aux véhicules de communiquer directement lorsque les ressources sans fil sont allouées aux véhicules par la station de base du réseau cellulaire via l'interface Uu.
• NR-V2X Mode 2 prend en charge la communication directe entre véhicules via l'interface PC5 en dehors de la zone de couverture du réseau cellulaire.

La 3GPP Rel-16 a été officiellement figée en juillet 2020 ; lors du développement de la 3GPP NR Release 17, une nouvelle architecture de relais de communication Sidelink a été proposée pour prendre en charge certains services V2X avancés.