الصين Shenzhen Olax Technology CO.,Ltd أخبار الشركة

أولاً. الوصول إلى شبكات الاتصالات غير الأرضية (NTN):قناة الوصول العشوائي (RACH) هي عملية أساسية لـالاتصال الأولي، والمزامنة الصاعدة، وتفويض الجدولةبين معدات المحطة الطرفية (UE) والشبكة. في حين أن هذه عملية ناضجة ومفهومة جيدًا في شبكات الوصول اللاسلكي الأرضية التقليدية (RANs)، فإن تنفيذها في شبكات الاتصالات غير الأرضية (NTNs) يمثل سلسلة من التحديات الفنية الفريدة والأكثر تعقيدًا. في شبكات الوصول اللاسلكي الأرضية، تنتشر إشارات التردد اللاسلكي عادةً على مسافات قصيرة ويمكن التنبؤ بها، وبيئة الانتشار مستقرة نسبيًا؛ ومع ذلك، في شبكات NTN التي تتضمن أقمارًا صناعية ذات مدار أرضي منخفض (LEO)، ومدار أرضي متوسط (MEO)، ومدار ثابت بالنسبة للأرض (GEO)، تتأثر إشارات التردد اللاسلكي بـمسافات انتشار طويلة للغاية، وحركة الأقمار الصناعية السريعة، ومناطق التغطية الديناميكية، وظروف القناة المتغيرة بمرور الوقت. تؤثر كل هذه العوامل بشكل كبير على التوقيت والتردد وموثوقية القناة التي تعتمد عليها عمليات RACH التقليدية.   ثانياً. خصائص NTN: بسبب مسافات الإرسال الطويلة للغاية، وحركة الأقمار الصناعية السريعة، والتغطية المتغيرة بمرور الوقت وظروف القناة، تقدم NTN عيوبًا حرجة فريدة (مثل، تأخير الانتشار الكبير، ووقت الذهاب والإياب الطويل، وإزاحة دوبلر، وحركة الحزمة، ومجال التنازع الكبير) التي تتحدى بشدة وتؤثر على سلوك وأداء قناة الوصول العشوائي (RACH) للمحطة الطرفية. علاوة على ذلك، تخضع الأقمار الصناعية لقيود صارمة من حيث توفر الطيف وميزانية الطاقة، مما يجعل آليات الوصول العشوائي الفعالة والقوية بالغة الأهمية.   ثالثاً. التأثيرات والحلول:للتغلب على الصعوبات التي تواجهها NTN للوصول إلى المحطة الطرفية، عالجت 3GPP بعض المشكلات في مواصفاتها، ولكن الجوانب التالية تتطلب الاهتمام:   3.1 تحديات توقيت التقدم (TA) التأثيرات:في شبكات NTN، بسبب مناطق الخلايا الكبيرة، وحركة الأقمار الصناعية، والمسافات المتغيرة بين UE والقمر الصناعي، فإن تقدير توقيت التقدم أكثر تعقيدًا بكثير مما هو عليه في الأنظمة الأرضية. يمكن أن يتسبب تقدير TA غير الصحيح في سقوط عمليات الإرسال الصاعدة خارج نافذة استقبال القمر الصناعي، مما يؤدي إلى الاصطدامات أو فشل الاستقبال الكامل. الحل:هناك حاجة إلى تقنيات تقدير TA متقدمة، مثل استخدام بيانات التقويم الفلكي للأقمار الصناعية، ومساعدة GNSS، أو الخوارزميات التنبؤية، لضبط محاذاة توقيت UE ديناميكيًا والحفاظ على مزامنة الوصلة الصاعدة.   3.2 تأثيرات إزاحة دوبلر التأثيرات:تؤدي الحركة النسبية بين القمر الصناعي وUE إلى إزاحات دوبلر كبيرة، خاصة في أنظمة المدار الأرضي المنخفض (LEO). تقلل تحولات التردد هذه من دقة اكتشاف المقدمة، وتضعف مزامنة التردد، وتزيد من احتمالية فشل محاولات RACH. الحل:مطلوب آليات تعويض دوبلر قوية وتتبع التردد على جانبي UE والشبكة للحفاظ على أداء RACH موثوق به في ظل ظروف التنقل العالية.   3.3 اختلافات حالة القناة: التأثير: تخضع روابط NTN للتوهين الجوي، والتظليل، والوميض، وفقدان المسار لمسافات طويلة. تزيد هذه العوامل من معدل خطأ الكتلة وقد تؤثر على قدرة UE على استلام رسائل RAR بشكل صحيح بعد إرسال المقدمة بنجاح. الحل:هناك حاجة إلى التشكيل والترميز التكيفي، والتحكم في الطاقة، وتصميم طبقة مادية قوية للحفاظ على اكتشاف RACH ومعالجته بشكل موثوق في ظل ظروف القناة المختلفة.   3.4 تغطية واسعة وكثافة محطات طرفية عالية: التأثير: تغطي حزم الأقمار الصناعية عادةً مناطق جغرافية كبيرة جدًا، وربما تخدم الآلاف من UEs في وقت واحد. يؤدي هذا إلى زيادة كبيرة في مستوى تنازع RACH واحتمال حدوث اصطدامات، خاصة في سيناريوهات الوصول واسعة النطاق. الحل:هناك حاجة إلى تقسيم موارد RACH بكفاءة، والتحكم في الوصول المدرك للحمل، وآليات إدارة التنازع الذكية لتوسيع نطاق أداء الوصول العشوائي.   3.5 زيادة RTT (الكمون ووقت الذهاب والإياب): التأثير:تؤدي المسافة المادية الكبيرة بين UE والقمر الصناعي إلى تأخير كبير في الانتشار في اتجاه واحد ووقت RTT أطول. على سبيل المثال، يمكن أن يصل وقت الذهاب والإياب (RTT) لرابط القمر الصناعي ذي المدار الثابت بالنسبة للأرض (GEO) إلى مئات المللي ثانية. تؤثر هذه التأخيرات بشكل مباشر على توقيت تبادل رسائل استجابة الوصول العشوائي (RAR)، مما قد يؤدي إلى انتهاء مهلة المؤقت قبل الأوان، وزيادة معدلات فشل الوصول، وتأخيرات الوصول المطولة. الحل:يجب تصميم مؤقتات RACH ذات الصلة، مثل نافذة استجابة الوصول العشوائي (RAR) ومؤقتات حل التعارض، بناءً على قيم RTT الخاصة بـ NTN. يعد تكوين المؤقت المدرك لـ NTN أمرًا بالغ الأهمية لمنع عمليات إعادة الإرسال غير الضرورية وفشل الوصول.   3.6 زيادة الاصطدامات: التأثير: يؤدي عدد كبير من معدات المستخدم (UEs) التي تتنافس على عدد محدود من مقدمات RACH إلى زيادة احتمالية حدوث اصطدامات المقدمة، وبالتالي تقليل كفاءة الوصول وزيادة الكمون. الحل:تعد مخططات حل التعارض المتقدمة، وتخصيص المقدمة الديناميكي، وتقنيات منع الوصول المحسّنة لـ NTN هي المفتاح لتقليل احتمالية الاصطدام.   3.7 تحديات المزامنة: التأثير:تتعقد المزامنة الأولية في NTN بسبب عدم اليقين في التوقيت الكبير وإزاحات التردد. يمكن أن يؤدي الفشل في تحقيق مزامنة دقيقة إلى منع معدات المستخدم (UE) من بدء عملية قناة الوصول العشوائي (RACH) تمامًا. الحلول:هناك حاجة إلى تقنيات مزامنة محسّنة، تجمع بين الحصول على توقيت دقيق، وتعويض دوبلر، والوعي بموقع القمر الصناعي، للوصول العشوائي الناجح.   3.8 التحكم في الطاقة التأثير:تواجه UEs في NTN اختلافات كبيرة في فقدان المسار اعتمادًا على موقعها بالنسبة إلى حزمة القمر الصناعي. قد يؤدي عدم كفاية طاقة الإرسال إلى فشل اكتشاف المقدمة، في حين أن الطاقة المفرطة يمكن أن تسبب تداخلًا بين UEs. الحل:تعد آليات التحكم في الطاقة التكيفية والمدركة للموقع أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق التوازن بين موثوقية الكشف وإدارة التداخل.   3.9 إدارة الحزمة التأثير:تعتمد أنظمة NTN بشكل كبير على معماريات متعددة الحزم. قد تحتاج UEs إلى أداء اكتساب الحزمة أو التبديل أثناء عملية RACH، مما يزيد من التعقيد والكمون.الحل:تعد اكتشاف الحزمة الفعال، وتتبع الحزمة، وآليات تبديل الحزمة السلسة ضرورية لضمان تنفيذ RACH موثوق به في الأنظمة المستندة إلى الحزمة NTN.

إمكانية الوصولفي شبكات الاتصالات المتنقلةإمكانية الوصول إلى UEيشير إلى قدرة الشبكة على تحديد موقع جهاز نهائي (UE) لنقل البيانات ، وهو أمر مهم بشكل خاص لUE في حالة التوقف. وهو ينطوي على حالات مثل CM-IDLE ،أنماط مثل MICO (الارتباط المحمول فقط)، والعملية التي يتم من خلالها إعلام الجهة أو الشبكة (AMF، UDM، HSS) الأطراف الأخرى عندما تكون الجهة نشطة أو لديها إمكانية الوصول إلى خدمات محددة (مثل الرسائل القصيرة أو البيانات).,ويتم إرسال الرسالة إلى المحطة (UE) عندما يكون ذلك ضروريًا لتحقيق توفير الطاقة في المحطة (PSM/eDRX). تعرّفه 3GPP في TS23.501 على النحو التالي.   II. CM-IDLEحالة شبكات الوصول غير 3GPP (شبكات الوصول غير الموثوق بها غير 3GPP) و W-5GAN ، حيث تتوافق UE مع 5G-RG في حالة W-5GAN و W-AGF في حالة دعم FN-RG.بالنسبة لأجهزة N5CW التي تصل إلى 5GC عبر شبكة وصول WLAN موثوقة، تتوافق وحداتها مع TWIF. لا يمكن لجهاز الاتصال الإلكتروني أن يستخدم شبكة وصول غير 3GPP. إذا كانت حالة UE في AMF CM-IDLE أو RM-REGISTERED لشبكة الوصول غير 3GPP ،قد تكون هناك مكالمات PDU حيث كان آخر طريق من خلال شبكة الوصول غير 3GPP ونقص موارد مستوى المستخدمإذا استلمت AMF رسالة من SMF تحتوي على إشارة نوع الوصول غير 3GPP ، والتي تتوافق مع جلسة PDU من UE في حالة CMIDLE من الوصول غير 3GPP ،و هذا الجهاز التشغيلي تم تسجيله للوصول 3GPP في نفس PLMN كما الوصول غير 3GPP، ثم بغض النظر عما إذا كان UE في حالة CM-IDLE أو CM-CONNECTED على الوصول 3GPP، فإنه يمكن تنفيذ طلبات الخدمة التي تسببها الشبكة عبر الوصول 3GPP. في هذه الحالة،سوف يوفر AMF إشارة إلى أن العملية مرتبطة بالوصول غير 3GPP (كما هو موضح في القسم 5).6.8) يتم تحديد سلوك UE عند استلام طلب خدمة محفز من الشبكة في القسم 5.6.8.   III. حالة CM-CONNECTED لشبكات الوصول غير 3GPP(شبكات الوصول غير الموثوق بها غير 3GPP) و W-5GAN ، حيث تتوافق UE مع 5G-RG في حالة W-5GAN و W-AGF في حالة دعم FN-RG.بالنسبة لأجهزة N5CW التي تصل إلى 5GC من خلال شبكة وصول WLAN موثوقة، تتوافق UE مع TWIF. يتم تعريف UE في حالة CM-CONNECTED عندما:   تعرف AMF على موقف UE في N3IWF و TNGF و TWIF و W-AGF. عندما تكون UE غير قابلة للوصول من منظور N3IWF و TNGF و TWIF و W-AGF ، أي عندما يتم إطلاق اتصال الوصول غير 3GPP ، فإن N3IWF و TNGF و TWIF و W-AGF سيطلقون اتصال N2.

5G (NR) يسمح للمحطات (UEs) بالوصول إلى النظام عبرموثوق بها غير 3GPP,غير موثوق بها غير 3GPP، وW-5GANالنظم؛ لهذا الغرض، 3GPP يحدد ما يلي في TS23.501:   إدارة التسجيل بالنسبة للمحطات (UE) التي تصل إلى نظام 5G عبرW-5GAN، المصطلح المقابل هو5G-RG، بينما لFN-RGيتناسب معW-AGFبالنسبة لمحطات N5CW (UE) التي تصل إلى 5GC عبر شبكة وصول WLAN موثوقة ، فإن المصطلح المقابل هو TWIF. عند الوصول عبرغير 3GPP، يجب أن تدخل المحطة (UE) و AMFتم إلغاء تسجيل RMيذكر على النحو التالي   - بعد إجراء إجراء صريح لإلغاء التسجيل في كل من UE و AMF ؛ -بعد أن تقوم الشبكةغير 3GPPينتهي توقيت إلغاء التسجيل الضمني في AMF ؛ - بعد الاتحاد الاوروبيغير 3GPPينتهي توقيت إلغاء التسجيل في UE. --- على افتراض أن هناك وقت كاف يسمح للUE بإعادة تنشيط اتصال UP لجلسة PDU مثبتة ،بغض النظر عما إذا كانت الدورة قد تم إنشاؤها عبر 3GPP أوغير 3GPPالوصول.   II. الوصول إلى المحطة عندما تسجل الـ UE عبرغير 3GPPالوصول، فإنه يبدأ UEغير 3GPPمؤقت إلغاء التسجيل على أساس القيمة التي تم استلامها من AMF خلال عملية التسجيل عند إدخالغير 3GPPالوصول إلى حالة CM-IDLE. فيغير 3GPPوضع الوصول، و AMF يدير شبكةغير 3GPPمؤقت إلغاء التسجيل الضمني. عندما تتغير حالة CM من UE المسجل إلى CM-IDLE عبرغير 3GPPوضع الوصول ، سيتم تشغيل مؤقت إلغاء التسجيل الضمني للشبكة غير 3GPP عند قيمة أكبر من UEغير 3GPPقيمة توقيت إلغاء التسجيل. بالنسبة للشركات الفردية المسجلة من خلالغير 3GPPيجب ألا يؤدي وضع الوصول، وتغييرات نقطة الوصول (مثل تغييرات WLAN AP) إلى إجراء عملية التسجيل من قبل UE. يجب أن لا تقدم الويب المعلمات الخاصة بـ 3GPP (على سبيل المثال، مؤشرات تفضيلات وضع MICO) أثناء التسجيل عبرغير 3GPPوضع الوصول   بعد إدارة اتصال ناجحة,الويب الالكتروني الوصول إلى 5GC عبرغير 3GPPسوف تنتقل إلىCM-CONNECTEDعلى وجه التحديد: من أجل غير موثوق بهمغير 3GPPالوصول إلى 5GC،غير 3GPPاتصال الوصول يتوافق معNWuالاتصال. للوصول الموثوق به إلى 5GC،غير 3GPPاتصال الوصول يتوافق معNWtالاتصال. بالنسبة لأجهزة N5CW التي تصل إلى 5GC عبر شبكة LAN موثوق بها ،غير 3GPPاتصال الوصول يتوافق مع-أجل.الاتصال. للوصول السلكي إلى 5GC،غير 3GPPاتصال الوصول يتوافق معY4وY5الاتصالات.   ***AUEلن يضع عدةغير 3GPPالوصول إلى الاتصالات إلى 5GC في وقت واحد.غير 3GPPيمكن تحرير اتصالات الوصول من خلال إجراء إلغاء التسجيل الصريح أو إجراء إصدار AN.

    C-V2Xتم اقتراح تكنولوجيا (Cellular Vehicle-to-Everything) لأول مرة من قبل 3GPP في عصر 4G (LTE) مع الإصدار 14 ، وتطور مع كل إصدار لاحق ،الآن قادرة على دعم احتياجات النقل الحديثةأنظمة النقل الذكيةالـ ITSوبالإضافة إلى الاتصالات، تشمل العديد من الشركات المصنعة والمركبات والجوانب البلدية، وبينما كان تطورها أبطأ، تم إحراز تقدم كبير،وهناك توقعات عاليةC-V2Xكل هذا مبني على الجوانب التالية:   يمكن لتكنولوجيا C-V2X تحسين سلامة الطرق وكفاءة حركة المرور وكفاءة توزيع معلومات الطرق.بالمقارنة مع أجهزة الاستشعار التقليدية الموجودة في المركبات ، فهي منخفضة التكلفة نسبيا وفعالة للغاية.والتي شجعت العديد من المنظمات على تطوير تكنولوجيا C-V2Xومع ذلك، فإن نشر C-V2X القائم على PC5 لا يزال يواجه بعض التحديات.   II-C-V2X هو نظام بيئي يتطلب المشاركة الفعالة لأصحاب المصلحة في الصناعة، بما في ذلك إدارات إدارة حركة المرور على الطرق، ومطوري القيادة الذاتية، ومشغلي الشبكات،والحكومات. لتحسين مستوى C-V2X، تحتاج الحكومات إلى تعزيز بناء مرافق حركة المرور على الطرق وتوحيد المعايير ذات الصلة.يجب تحديث أنظمة تحكم إشارات المرور من المعدات التقليدية إلى معدات ذات قدرات معالجة أقوىلنقل معلومات المرور في الوقت المناسب ، يحتاج نظام التحكم في إشارات المرور إلى إرسال معلومات تغيير الإشارة على تردد محدد مسبقًا لا يقل عن 10 هرتز.المعدات الموجودة في تايوان لا يمكن أن تفي بهذا الشرط، مما يتطلب عملية تحويل وسيطة. ومع ذلك، فإن عيب هذه العملية هو أنها تزيد من تأخير نقل الرسائل. لذلك،هناك تأخير بين لوحة تحكم إشارة المرور وأضواء المرورهذه المشكلة تجعل من الصعب على أجهزة C-V2X الحصول على معلومات توقيت صحيحة للتزامن في تطبيقات SPAT.لمعالجة هذه القضايا، يجب على الحكومة وضع معايير موحدة لتعزيز ترقية أنظمة التحكم في إشارات المرور.   III. توحيد مواصفات طبقة تطبيق تكنولوجيا C-V2X.تتبع بعض المنظمات المعايير الأوروبية، وتتبنى بعضها المعايير الأمريكية، وتجمع بعضها البعض بينهما لتطوير المعايير الوطنية. ليس من الواضح حاليًا أي معيار سيتم تبنيه عالمياً.يجب أن يكون توحيد المعايير وتوزيع مزايا وعيوب المعايير المختلفة جزءًا من أجندة المدينة الذكية للحكومة.   IV. تطبيقات تكنولوجيا 5G الجانبية: في حين أن خدمات C-V2X قد تم اختبارها واختبارها في العديد من المناطق، لا تزال التغطية الكاملة للجيل الخامس تحتاج إلى وقت.سيتم التركيز في المقام الأول على الطلبات التي تتطلب متطلبات أقل من مؤشرات الأداء الرئيسيةبمجرد تحقيق 5G تغطية كاملة وتطبيق تكنولوجيا Sidelink بشكل كامل، سيصل C-V2X إلى مستوى جديد، حيث عرض النطاق الترددي، والبطء المنخفض،والسرعة العالية ستصبح عناصر رئيسية في سيناريوهات تطبيقها؛ سيؤدي نشر 5G NR-V2X إلى اندماج شامل للنظام البيئي بأكمله.   (في) التطوير المتزامن للسيارات والبنية التحتية على الطرق:ووفقاً للمعيار الدولي SAE J3016 ، يتم تعريف القيادة الذاتية في المستويات 0-5 ، خدمات C-V2X ، بالإضافة إلى المركبات نفسها ،كما تضع مطالب عالية على الطرق والبنية التحتية ذات الصلة؛ علاوة على ذلك ، سيتم نقل كمية كبيرة من المعلومات الخاصة والسرية من كاميرات IP في الأماكن العامة ،جعل حماية أمن المعلومات قضية حاسمة في نشر C-V2X القائم على PC5· تحتاج البلدان إلى وضع معايير ذات صلة لتحديد سياسات الأمن؛كما يتم تطوير لوائح وآليات مطالبات التأمين لحوادث المرور في أنظمة النقل الذكية.

حلول التكامل C-V2X: وتشمل حلول تكامل الأنظمة PC5 C-V2X القائمة على شبكة 5G حاليًا الفئات التالية:   تحويل إشارات تحكم إشارات المرور إلى رسائل داخلية C-V2X يمكن التعرف عليها من قبل RSU / OBU لتنفيذ تطبيقات SPAT.عادة ما تكون المركبات ذاتية القيادة مجهزة بكاميرات وذكاء اصطناعي للتعرف على معلومات إشارات المرورومع ذلك ، فإن دقة التعرف تتأثر بسهولة بأوضاع الطقس السيئة أو العقبات. هذا الحل يعزز الصلابة ضد أي ظروف قد تعيق التعرف البصري.   استخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، التي أظهرت أداء ممتاز في مجالات متعددة، لتطبيقات VRUCW.يمكن تنفيذ وظائف الكشف عن مستخدمي الطرق المعرضين للخطر والتحذير من الاصطدامات القائمة على التعلم العميق من خلال بنية نظام C-V2X القائمة على PC5.   دمج C-V2X في نظام القيادة الذاتية القيادة (ADS) لتحسين السلامة. يمكن أن يراقب نظام ADS ظروف الطرق ، ويكشف المشاكل المحتملة ، ويتخذ تدابير لتجنب حوادث المرور.نجاح هذه المشاريع سوف يضع أساسا صلبا لل 5G NR-V2X القادمة.   إدماج نظام تحكم إشارات المرور:لتنفيذ تطبيقات SPAT محلياً، تم تصميم بنية النظام الموضحة في الشكل 1. تم إطلاق تطبيق C-V2X SPAT القائم على PC5 بنجاح حيث: الشكل 1. مخطط هيكلية تكامل نظام تحكم إشارات المرور   يمكن للنظام جمع معلومات إشارة المرور مباشرة من جهاز تحكم إشارة المرور. برنامج اكتساب إشارة المرور مسؤول عن تلقي معلومات إشارة المرور على جانب الطريق؛ وهذا يشمل مرحلة إشارة المرور، واللون، والوقت المتبقي،والتي يتم إرسالها جميعها إلى وحدة جانب الطريق (RSU). يقرأ الوحدة هذه المعلومات ويحزمها في رسائل بروتوكول C-V2X. تنقل الوحدة الإرسالية رسائل C-V2X إلى وحدة الطائرة (OBU) عبر واجهة PC5. الوحدة الداخلية (OBU) المثبتة في المركبة ذاتية القيادة تحلل وتصفية هذه المعلومات،ثم يرسلها إلى نظام القيادة المستقلة PC الصناعية (IPC) للتباطؤ أو وقف التحكم. واجهة المستخدم (UI) تعرض المعلومات التقنية C-V2X بطريقة بديهية.   إدماج نظام تطبيقات VRUCW: يتم عرض تطبيق C-V2X VRUCW على أساس PC5 في الشكل (2) ، حيث: الشكل 2. مخطط رسمية لنظام تكامل VRUCW يمكن اعتبار تطبيق VRUCW خدمة P2I2V (المشاة - البنية التحتية - المركبات).يجب تثبيت كاميرات IP في منطقة الطريق لمراقبة خط الرؤية (LOS) وغير خط الرؤية (NLOS). يستخدم خادم الذكاء الاصطناعي مجهز بسلسلة من تقنيات التعلم العميق (مثل CNN (الشبكة العصبية التشعبية) و SSD (جهاز الكشف عن طلقات واحدة)).إذا كان أي مشاة يمرون من خلال منطقة تغطية الكاميرا، سوف يكتشف النظام الجسم خادم الذكاء الاصطناعي ينقل نتائج التحليل، بما في ذلك التعرف على الهدف وتنبؤ الحركة إلى وحدة جانب الطريق (RSU) ،والتي بعد ذلك تبث هذه المعلومات إلى جميع وحدات الطائرات داخل منطقة تغطيتها. الجهاز المسؤول عن دمج معلومات المركبة (مثل السرعة والاتجاه والموقف) لتحديد ما إذا كان هناك خطر من الاصطدام.نحن نستخدم خوارزمية تصنيف الهدف لتحديد اتجاه المشاة لحساب احتمال حدوث تحذير التصادم. على سبيل المثال، إذا كان هناك خطر تصادم بين المشاة والمركبة، إذا كانت المسافة بينهما أقل من 50 متراً وسرعة المركبة تتجاوز 10 كم/ساعة،نحن نفعل تحذير الاصطدام من خلال الخوارزمية.   التكامل في نظام القيادة الذاتية:يتم حاليًا تصميم وتطبيق تكامل C-V2X القائم على PC5 مع نظام القيادة الذاتية كما هو موضح في الشكل (3) ، حيث: الشكل 3 - مخطط نظام التكامل للقيادة الذاتية تتلقى وحدة جانب الطريق (RSU) معلومات من جهاز التحكم في إشارات المرور أو خادم الذكاء الاصطناعي. ثم تبث هذه المعلومات داخل منطقة تغطيتها باستخدام تنسيق رسالة محدد مسبقًا. تتلقى الوحدة الداخلية (OBU) رسائل البث من خلال الاتصال C-V2X القائم على PC5. يتصل OBU بجهاز الكمبيوتر الصناعي (IPC) لنظام القيادة الذاتية عبر بروتوكول TCP / IP.تتلقى OBU رسائل نظام الملاحة الصناعية العالمي (GNSS) وشبكة منطقة المراقب (CAN) من المركبة. يستخدم OBU خوارزميات داخلية متقدمة لتحديد ما إذا كان الوضع خطيرًا. ثم يرسل رسائل تحذير متوافقة إلى IPC لنظام القيادة الذاتية بناءً على الوضع.   في هذه المرحلة ، يتم دمج تقنية C-V2X في نظام القيادة الذاتية كما هو متوقع.

منذ بدايتها خلال عصر 4G (LTE) حتى يومنا هذا ، تم تطوير C-V2X لمدة 10 سنوات. خلال هذا الوقت ، شارك المصنعون من العديد من البلدان في البحث والاختبار ،وقد تم تنفيذ التكنولوجيا بنجاح.   أنا.التقدم التكنولوجي في C-V2Xيوضح مسارًا نحو تطور الجيل الخامس. في حين أن تقنية V2X القائمة على 802.11p يتم اعتمادها على نطاق واسع من قبل الشركات المصنعة ، فقد اقترحت 5GAA معايير لتطوير C-V2X.   في الصين ، تم إطلاق أول تجربة C-V2X في عام 2016 ، باستخدام مجموعات رقائق من CATT (Datang) و Huawei HiSilicon و Qualcomm.تم الانتهاء من اختبار التشغيل المشترك لمختلف البائعين لتطبيقات LTE-V2X القائمة على PC5 في شنغهاي في نوفمبر 2018، وتم تنظيم عرض تطبيق التشغيل التشغيلي "أربعة طبقات" C-V2X يركز على آليات الأمن في شنغهاي في أكتوبر 2019. في اليابان، بدأت تجارب C-V2X في عام 2018، مع سيناريوهات تطبيق تشمل عمليات V2V و V2P و V2I و V2N في الاتصالات واسعة المنطقة القائمة على الشبكات الخلوية، ودعم الوصول إلى السحابة.أظهرت كوريا الجنوبية بنجاح الاتصال 5G C-V2X بين مركبات اختبار القيادة الذاتية في عام 2019.   مخطط تطوير C-V2X:أعلنت لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) رسمياً عن تخصيص5.9 غيغاهرتزنظام النقل الذكي (ITS) في ديسمبر 2019 ؛ وأخيرا ، في نوفمبر 2020 ، قررت حجز 30 ميغا هرتز من الطيف في5.895 ∙ 5.925 جيه هرتزفي الوقت نفسه،أوروبا تعمل على تطوير معيار أوروبي جديد لتحديد تطبيق C-V2X كمستوى وصول لتكنولوجيا C-ITS (نظم النقل الذكية التعاونية)أطلقت أستراليا في البداية اختبارات الطرق لتكنولوجيا C-V2X في فيكتوريا في نهاية عام 2018.بناءً على إصدارات 3GPP واستعداد سلسلة التوريد، تم تنفيذ مخطط الطويل الأجل لحالات استخدام تطبيقات C-V2X للكفاءة العالمية في حركة المرور والسلامة الأساسية ، الذي طورته 5GAA في سبتمبر 2020 ، بالكامل.   تطبيقات تكنولوجيا C-V2X:في الوقت الحاضر ، يكتسب C-V2X زخمًا في أسواق مثل الولايات المتحدة وأوروبا وأستراليا والصين واليابان وكوريا الجنوبية. أصبح C-V2X مهيمنًا عالميًا ،مع العديد من البلدان والحكومات تعطي الأولوية لها في خططها لنظام النقل الذكي؛ بدأت البلدان والمناطق مثل الولايات المتحدة والصين بالفعل في إصدار تراخيص للسيارات التي تستخدم تقنية C-V2X.

I. واجهة PC5هي واجهة اتصال مباشرة تستخدم بين المحطات في تكنولوجيا 5G (NR) C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything) ، والتي تسمح بالاتصال المباشر بين المركبات والمرّةوالبنية التحتية من دون الذهاب من خلال شبكة الخلويةهذا أمر بالغ الأهمية لوظائف السلامة ذات الكمون المنخفض في السيارات المتصلة والقيادة الذاتية (مثل تحذير الاصطدامات وتبادل أجهزة الاستشعار والفيلتون). في التطور من LTE-V2X إلى 5G NR-V2X،كما هو مبين في الجدول أدناه، يمكن أن توفر واجهة PC5 (على أساس الشبكة) اتصالات عالية الموثوقية منخفضة الكمون (URLLC) للتطبيقات المتنقلة المتقدمة من V2X ؛   لا يتطلب الوضع 4 C-V2X القائم على PC5 شبكة خلوية ، هناك حاجة إلى جهازين فقط:الـ RSU(وحدة جانب الطريق) وOBU(وحدة على متن الطائرة) لنشرC-V2X V2I/V2V/V2Pسيناريوهات التطبيق، حيث:   الـ (RSU):جهاز الإرسال اللاسلكي يمكنه توفير اتصال اتصال مباشر عبر واجهة PC5 بدون شبكة خلوية.ويمكن بث معلومات كاميرات IP داخل منطقة محددة مسبقا إلى المركبات في الوقت الحقيقي من خلال RSUسيناريو عملي آخر هو أنه يمكن تجهيز RSU ببطاقة SIM لنقل معلومات الطريق عبر الشبكة الخلوية ، وبالتالي تطوير المزيد من تطبيقات السلامة العامة. أوبو:يتم تركيب جهاز الاتصال اللاسلكي في المركبة ويعزز قدرات أجهزة الاستشعار للسيارات ذاتية القيادة من خلال التواصل مباشرة مع وحدات الاتصال اللاسلكية وغيرها من وحدات الاتصال اللاسلكية.OBU هي المسؤولة عن بث موقع المركبةمعلومات الاتجاه والسرعة إلى أجهزة أخرى محددة مسبقاً في حين تتلقى البيانات من المركبات الأخرى كمدخلات لخوارزمياتها الداخلية لتجنب الحوادث المحتملة.   الثاني.يدعم PC5 سيناريوهات تطبيق C-V2X.عند استخدام تطبيقات C-V2X ، يجب أن تكون أجهزة RSU و OBU مجهزة بمجموعات رقائق متوافقة مع معيار 3GPP C-V2X (مثل تلك من Qualcomm و Intel و Huawei و Datang و Autotalks).   تم اختبار C-V2X القائم على PC5 في الميدان ، وتم تنفيذ العديد من التطبيقات في سيناريوهات النشر التجاري ؛ وتشمل هذه السيناريوهات التطبيقية على وجه التحديد: SPAT (مرحلة الإشارة ورسالة التوقيت): خدمة V2I التي تدمج أجهزة تحكم إشارات المرور (لون الضوء والوقت المتبقي) مع معدات الإرسال اللاسلكي البعيدة (RSU) ،الذي يبث هذه المعلومات إلى OBUيمكن للسائق أو وحدة التحكم في القيادة المستقلة استخدام هذه المعلومات لتحديد ما إذا كان سيتم تغيير المسار أو التسارع. TSP (أولوية إشارة المرور): خدمة المركبات المتصلة (V2I) التي تسمح للسيارات ذات الأولوية العالية مثل سيارات الإسعاف وشاحنات الإطفاء ،و سيارات الشرطة لإرسال إشارات أولوية عند الاقتراب من التقاطعات التي تسيطر عليها الإشارة حتى يتمكنوا من المرور. VRUCW (تحذير من الاصطدام بين مستخدمي الطرق المعرضين للخطر):خدمة مركبة متصلة (V2P) تحذر السائق أو وحدة التحكم في القيادة المستقلة عندما يتم الكشف عن خطر احتمالية لاصطدام المشاة بواسطة كاميرات IP على جانب الطريق ووحدات جانب الطريق (RSU). ICW (تحذير الاصطدام في التقاطع): خدمة مركبة متصلة (V2V) تحذر السيارة المضيفة من خطر الاصطدام عند الاقتراب من تقاطع. EBW (تحذير الفرامل الطارئة): خدمة أخرى للسيارة المتصلة (V2V) تحذر السيارة المضيفة عندما تقوم سيارة بعيدة من الأمام بإجراء الفرامل الطارئة.تتلقى السيارة المضيفة الإنذار من السيارة التي أمامها وتحدد ما إذا كان سيتم وقوع اصطدام. DNPW (Do Not Pass Warning): خدمة مركبة متصلة (V2V) تستخدم عندما تخطط المركبة المضيفة لتجاوز مركبة أمامها من المسار المعاكس.المركبة المضيفة ترسل تنبيهًا للمركبات القريبة التي تسير في الاتجاه المعاكسوحدة المركبة المضيفة (OBU) سوف تتلقى رسالة DNPW لتحديد ما إذا كان من الآمن التجاوز. HLW (تحذير الموقع الخطير): خدمة مركبة متصلة (V2I) تحذر السيارة المضيفة من الحالات الخطرة المحتملة ، مثل المياه العميقة بعد هطول أمطار غزيرة ، الحفر على الطريق ،أو أسطح الطريق الزلقة.   يتم نشر جميع سيناريوهات التطبيق المذكورة أعلاه باستخدام تكنولوجيا الاتصالات المباشرة C-V2X القائمة على PC5 ؛ بسبب قيود الأداء ، لا يمكن لشبكات الخليوية 4G (LTE) دعمها.5G (NR) يوفر فرصًا للتطوير للتطبيقات الحساسة للوقت.

  ...C-V2Xالنظام المطبق علىالـ ITS(أنظمة النقل الذكية والقيادة الآلية) تستند إلى معايير 3GPP ، ويمتد تطويرها من عصر 4G (LTE) إلى 5G (NR) الحالي. التفاصيل ذات الصلة هي كما يلي:   أنا. LTE-V2X: تم الانتهاء من المرحلة الأولى من 3GPP Rel-14 في مارس 2017 ، ووضع معايير أولية تدعم خدمات V2V وخدمات V2X باستخدام البنية التحتية الخلوية.يتم تنفيذ الميزات الأمنية الرئيسية لـ C-V2X تحت 3GPP Rel-14 من خلال الشبكات الخلوية أو واجهة PC5الرابط الجانبيالاتصالات. لدعم الاتصالات C-V2X القائمة على طيف 5.9GHz غير المرخص ، تم تقديم نطاق ترددي LTE-V2X الجديد 47 (مع عرض النطاق الترددي 10MHz و 20MHz).كما قدم 3GPP Rel-14 قناتين ماديتين جديدتين للاتصالات C-V2X القائمة على PC5: PSSCH (قناة مشتركة للاتصال الجانبي المادي) وPSCCH(قناة التحكم الجانبية الفيزيائية)PSSCHيستخدم لنقل البيانات، في حين أن PSCCH يحتوي على معلومات التحكم لفك تشفير قناة البيانات في طبقة الوصول المادي.   لتسريع تطوير LTE-V2X ، LTE-D2D (الجهاز إلى الجهاز)الوضع 3(طريقة جدولة مركزية)4(طريقة جدولة لامركزية) تم تبنيها لدعم اتصالات Sidelink عبر PC5 ، حيث:   الوضع 3:الشبكة الخلوية تخصص الموارد الوضع الرابعتغطية الشبكة الخلوية ليست مطلوبة   يمكن للسيارات استخدام مخطط جدولة شبه ثابت قائم على الاستشعار (SPS) لتحديد موارد الراديو بشكل مستقل بدعم من آليات التحكم في الازدحام.   2.LTE-V2X المرحلة الثانيةفي يونيو 2018 ، أكمل 3GPP Rel-15 المرحلة الثانية من معايير 3GPP V2X ، مع إدخال خدمات V2X المحسنة (بما في ذلك القيادة بالفرقة ، وأجهزة الاستشعار الموسعة ، والقيادة المتقدمة ، والقيادة عن بعد) ،بناء نظام بيئي مستقر وقوي حول LTE-V2Xبما في ذلك:   الفصيلة:تتشكل المركبات بشكل ديناميكي في فصائل وتسافر معًا. كل المركبات في الفصيلة تتبادل المعلومات للحفاظ على مسافات صغيرة بأمان. الإستشعار الموسع:يتم تبادل بيانات أجهزة الاستشعار الخام أو المعالجة بين المركبات ووحدات جانب الطريق وأجهزة المشاةوخدمات التطبيقات V2X لتعزيز الوعي بالبيئة خارج نطاق الكشف عن أجهزة الاستشعار الفردية (eعلى سبيل المثال، من خلال تبادل الفيديو في الوقت الحقيقي). القيادة المتقدمةيتيح القيادة شبه المستقلة أو المستقلة بالكامل. يتم تبادل بيانات الإدراك ونوايا القيادة التي تم الحصول عليها من أجهزة الاستشعار المحلية مع المركبات القريبة للتزامن والتنسيق. القيادة عن بعد:السائق عن بعد أو تطبيق V2X يتحكم في السيارة عن بعد (على سبيل المثال، توفير المساعدة للركاب ذوي الإعاقة، قيادة المركبات في بيئات خطرة، أداء القيادة على مسار يمكن التنبؤ به، وما إلى ذلك.).   3.5G-V2X:باعتبارها المرحلة الثالثة من V2X ، فإن 5G (NR) - V2X متوافق مع الطبقات العليا من LTE-V2X. لتلبية متطلبات التأخير المنخفض والموثوقية العالية لخدمات V2X المتقدمة ، تم تحديث 5G (NR) - V2X.تم تصميم NR-V2X لدعم هذه التطبيقاتكنوع من تطبيقات V2N، 5G URLLC (التواصل منخفض الموثوق به للغاية)قطع الشبكةيمكن أن توفر وظائف القيادة الذاتية المتقدمة مع ارتفاع QoS (جودة الخدمة)L3(الأتمتة المشروطة) وL4القيادة الآلية   4.5G-V2X الخصائص: لتلبية احتياجات بعض سيناريوهات التطبيق المتقدمة التي تتطلب نقل حركة المرور الدورية ، بالإضافة إلى البث ، 5G NR-V2X يقدم نوعين جديدين من الاتصالات:التوزيع الواحد والتوزيع المتعددعلى غرار LTE-V2X، تعرّف 5G NR-V2X على طريقتين للتواصل الجانبي:الوضع الأول والوضع الثانيحيث:   الوضع 1 NR-V2Xتحدد آلية تسمح للسيارات بالتواصل مباشرة عندما يتم تخصيص موارد لاسلكية للسيارات من قبل محطة قاعدة الشبكة الخلوية من خلال واجهة Uu. الوضع 2 NR-V2Xيدعم الاتصال المباشر بالمركبة عبر واجهة PC5 خارج منطقة تغطية الشبكة الخلوية.   تم تجميد 3GPP Rel-16 رسميًا في يوليو 2020 ؛ خلال تطوير 3GPP NR Release 17 ، تم اقتراح بنية جديدة لنقل مراسلات الاتصالات الجانبية لدعم بعض خدمات V2X المتقدمة.

  بصفتها تقنية اتصالات لاسلكية متقدمة مطبقة حاليًا في ITS (أنظمة النقل الذكية)، لا يمكن لـ C-V2X معالجة مشكلة أكثر من مليون حالة وفاة سنويًا بسبب حوادث المرور على الطرق فحسب، بل يمكنها أيضًا توسيع قدرات الكشف عن النقاط العمياء في تغطية القيادة الذاتية. معاييرها الفنية وأنماط التطبيق الخاصة بها هي كما يلي:   أولاً: المزايا الفنية: يمكن لـ C-V2X تجميع المعلومات التي تم جمعها في الاستشعار التعاوني، وتحديث الخرائط باستخدام معلومات دقيقة عن هيكل الطريق، وتوزيع خرائط عالية الدقة (HD) مخصصة بناءً على موقع السيارة. هذه الخدمات المتقدمة المحسنة، مثل الكشف عن النقاط العمياء، والاستشعار عن بعد، والقيادة عن بعد، وتشكيل الأسراب، كلها تستفيد من تقنية C-V2X. يمكنها تحسين سعة الطريق، وسلامة السائق، والراحة؛ كما هو موضح في الشكل 1، هذه هي المزايا التي توفرها تقنية C-V2X للقيادة الذاتية. الشكل 1. رسم تخطيطي لتكامل وتطبيق تقنية C-V2X   ثانياً: الوضع القياسي: باستخدام اتصالات 3GPP (مشروع الشراكة من الجيل الثالث) 4G (LTE) أو 5G (NR) لإرسال الإشارات واستقبالها، فإنها تعمل في وضعين إرسال تكميليين؛ الأول هو الاتصال المباشر بالمركبات والبنية التحتية والمشاة؛ في هذا الوضع، تعمل C-V2X بشكل مستقل عن شبكة الهاتف المحمول وتستخدم واجهة PC5 للاتصال. الثاني هو الاتصال بشبكة الهاتف المحمول. تستخدم C-V2X شبكات الهاتف المحمول التقليدية، مما يمكّن المركبات من تلقي معلومات عن حالة الطريق وحركة المرور في منطقتها – يستخدم هذا الوضع واجهة Uu للاتصال.   ثالثاً: آفاق التطبيق: مع التطور التكنولوجي والنشر، لن تكون الحوادث المميتة الناجمة عن الخطأ البشري أو ظروف الطريق، والازدحام المروري الخطير الناجم عن ظروف أو حوادث خاصة، مشكلة بعد الآن. من خلال تقنيات المركبات إلى المركبات (V2V) والمركبات إلى المشاة (V2P) في C-V2X، يمكن اكتشاف المخاطر قبل أن تصبح تهديدات، ومن خلال تقنيات C-V2X من المركبات إلى البنية التحتية (V2I) والمركبات إلى الشبكة (V2N)، يمكن إصدار التحذيرات قبل حدوث الازدحام المروري. يتم وضع هذه التقنيات قيد الاستخدام على التوالي. سيساعد التطبيق التعاوني لـ C-V2X وأنظمة النقل الذكية و 5G في تحقيق طرق أكثر أمانًا وسفر أكثر كفاءة.   رابعاً. التكنولوجيا تتيح تقنية C-V2X المتكاملة ذات زمن الاستجابة المنخفض والموثوقية العالية للمركبات التواصل مع المركبات الأخرى (V2V) والمشاة (V2P) والبنية التحتية على جانب الطريق (V2I) والشبكة (V2N)، بغض النظر عما إذا كانت شبكة الهاتف المحمول قيد الاستخدام، وبالتالي تحسين السلامة على الطرق وكفاءة حركة المرور. عادةً ما تكون المركبات ذاتية القيادة مجهزة بأجهزة استشعار متقدمة: الكاميرات، LiDAR، الرادار، نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، وشبكة التحكم في المنطقة (CAN). فلماذا لا تزال هناك حاجة إلى تقنية C-V2X لأنظمة النقل الذكية؟ هذا لأن C-V2X يمكنها اكتشاف المخاطر المحتملة وظروف الطريق على مسافات طويلة. حتى المركبات ذاتية القيادة المجهزة بالكامل لا يمكنها اكتشاف الأشياء غير المرئية (NLOS). يمكن لـ C-V2X التغلب على مشكلة NLOS باستخدام اتصالات PC5 sidelink أو شبكات الهاتف المحمول لتوفير ميزات أمان إضافية. توفر مستشعرات المركبات الوظائف الأساسية للقيادة الذاتية؛ لن يتغير هذا في المستقبل وهو أمر بالغ الأهمية للسلامة. ومع ذلك، أدركت صناعة السيارات أن الاتصال ضروري لمزيد من تحسين سلامة وراحة القيادة L3 (المستوى 1: التشغيل الآلي المشروط) أو L4 (المستوى 2: التشغيل الآلي العالي)؛ لتحقيق مستويات أعلى من القيادة الذاتية، يجب أن تكون المركبات مترابطة من خلال تقنية C-V2X.

  C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) هي تكنولوجيا اتصالات لاسلكية متقدمة تستخدم حاليا فيالـ ITS(أنظمة النقل الذكية) للقيادة الذاتية؛ هذه التكنولوجيا تمدد تغطية القيادة الذاتية وتحسين قدرات الكشف عن النقطة العمياء.   أنا. خصائص تقنية C-V2X:بالمقارنة مع أجهزة الاستشعار التقليدية المستخدمة بشكل شائع ، فإن C-V2X أكثر فعالية من حيث التكلفة وأكثر ملاءمة للتنفيذ على نطاق واسع.تستخدم C-V2X تقنية Sidelink (الاتصال المباشر بين المركبات) لتحقيق اتصال مستشعرات UrLLC (المهام الحرجة) ذات الكمون المنخفض، مع نطاق اتصال يتجاوز نطاق الشبكات اللاسلكية التقليدية   الثاني.C-V2X والقيادة الذاتية:في عام 2020، تم تسويق تكنولوجيا الجيل الخامس (NR) بالكامل على الصعيد العالمي؛ ويتوقع مشغلو الاتصالات المتنقلة والإدارات ذات الصلة بفارغ الصبر أن يلعب دورًا أكبر في حياة الناس اليومية بسبب قدرتها على التواصل عبر الإنترنت.فترة تأخير منخفضة، موثوقية عالية، وسرعة عالية.المستوى 3(الأتمتة المشروطة) أوالمستوى الرابعالقيادة الذاتية القيادة (المستقلة للغاية) هي مثال نموذجي لتطبيقات 5G (NR) ، حيثURLLC(الاتصالات الموثوقة للغاية منخفضة التأخير) يظهر بشكل مثالي قدرات تكنولوجيا الهاتف المحمول.بناء منظومة جديدة سوياً من شأنها أن تغير طريقة قيادة الناس وإدارة حركة المرور في المستقبل.   الثالث.تطبيقات C-V2X:بالنظر إلى أن حوالي مليون شخص يموتون في حوادث المرور في جميع أنحاء العالم كل عام، مما يجعل حوادث المرور ثامن أهم سبب للوفاة في جميع أنحاء العالم،C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) أصبح حلاً شائعاً لهذه المشكلة. كمنظومة اتصال كاملة، يتضمن على وجه التحديد أربع فئات من التطبيقات:   V2V (المركبة إلى المركبة):التواصل بين المركبات، مثل الحفاظ على المسافة الآمنة والسرعة وتغيير المسار. V2I (المركبة إلى البنية التحتية):التواصل بين المركبات والبنية التحتية للطرق، مثل علامات الطرق وأضواء المرور ومحطات الرسوم. V2P (المركبة إلى المشاة):التواصل بين المركبات والمشاة، مثل استشعار المشاة أو راكبي الدراجات القريبين. V2N (المركبة إلى الشبكة):التواصل بين المركبات والشبكة، مثل الحصول على معلومات الترفيه عبر الإنترنت وإرسال بيانات أداء السيارة إلى مصنع السيارات.