Vernetzte Fahrzeuge

Erfolgreicher Feldversuch in Japan

Die Unternehmen ermittelten bei dem C-V2X-Testsystem eine mittlere Latenzzeit von 20 Millisekunden bei der Direktkommunikation und eine nahezu fehlerfreie Kommunikation auch über längere Distanzen. Bild: Continental
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Continental gab jetzt den Abschluss eines gemeinsamen Cellular-V2X-Feldversuchs in Japan zusammen mit Ericsson, Nissan, NTT DOCOMO, OKI und Qualcomm Technologies bekannt. Die Unternehmen haben die ersten C-V2X-Versuche in Japan als erste Testreihe des Landes unter Verwendung des 5-GHz-Frequenzbands für die Direktkommunikation erfolgreich durchgeführt. Mit den Anwendungsfällen wurden verschiedene Aspekte der V2X-Kommunikation abgedeckt: die Direktkommunikation zwischen Fahrzeugen (Vehicle-to-Vehicle, V2V), zwischen Fahrzeug und Infrastruktur (Vehicle-to-Infrastructure, V2I) und zwischen Fahrzeug und Fußgängern (Vehicle-to-Pedestrian, V2P) sowie Mobilfunkverbindungen zwischen Fahrzeug und Netzwerk (Vehicle-to-Network, V2N).

Die Versuchsergebnisse zeigen, dass C-V2X mit einer Kombination aus direkter und netzbasierter Kommunikation zwischen Fahrzeugen, Infrastruktur und schwächeren Verkehrsteilnehmern wie Fußgängern und Radfahrern das volle Potenzial vernetzter und intelligenter Mobilität ausschöpfen kann. Zudem haben die Versuche die Stärken der Technologie im Hinblick auf Zuverlässigkeit und Latenz aufgezeigt – ein wichtiger Vorteil für die schnelle und effiziente Bereitstellung der Kommunikation für missionskritische Informationen. Die Direktkommunikation bietet Konnektivität von Fahrzeug zu Fahrzeug (V2V), zwischen Fahrzeug und Infrastruktur (V2I) und zwischen Fahrzeug und Fußgängern (V2P) und anderen verwundbaren Verkehrsteilnehmern selbst in entlegensten Regionen ohne Netzabdeckung.

Im Rahmen des Mobilfunks ermöglicht C-V2X auch eine Kommunikation zwischen Fahrzeug und Netzwerk (V2N), um den cloud-basierten Austausch von Daten über große Reichweiten zu ermöglichen. So können zum Beispiel Informationen über vorausliegende Verkehrssituationen und Straßenbedingungen übermittelt werden.

Versuche unter variierenden Bedingungen

Bei ihren Feldversuchen konzentrierten sich die Unternehmen auf das direkte Versenden von Nachrichten über die Cellular-V2X-Technologie (PC5). Die Anwendungsfälle wurden unter variierenden Bedingungen getestet, um die grundlegende Kommunikationsleistung von C-V2X zu beurteilen. Anhand von Versuchsfahrzeugen, die mit Geschwindigkeiten von bis zu 110 km/h aneinander vorbeifuhren, und mit einem Lkw oder sogar Gebäuden als Kommunikationshindernissen konnten sowohl die direkte als auch die netzbasierte Kommunikation getestet werden.

Die Unternehmen ermittelten bei dem C-V2X-Testsystem eine mittlere Latenzzeit von 20 Millisekunden bei der Direktkommunikation und eine nahezu fehlerfreie Kommunikation auch über längere Distanzen, etwa über 1,2 Kilometer bei ungehinderter Sichtverbindung, und konnten so die Leistungsfähigkeit der C-V2X-Technologie nachweisen. Die bei den Versuchen angewandte Direktkommunikationstechnologie basierte auf den Spezifikationen des 3GPP, Release 14. Die Unternehmen haben außerdem eine Wide-Area-V2N-Kommunikation mit einer durchschnittlichen End-to-End-Latenzzeit von 50 Millisekunden im kommerziellen Netz von NTT DOCOMO demonstriert.

Die Versuche fanden auf verschiedenen Teststrecken in Japan mit Hilfe fünf Szenarien statt: Not Pass Warning, Electronic Emergency Brake Lights, Hazardous Location Warning, Intersection Movement Assist und Vulnerable Road User Warning. Mit der Wahl dieser Szenarien sollte sichergestellt werden, dass grundlegende Aspekte der Kommunikationstechnologie berücksichtigt werden. So konzentrierten sich die Versuche nicht nur auf die V2V-Kommunikation, sondern auch auf die V2I-, die V2P- und die V2N-Kommunikation in unterschiedlichen Verkehrssituationen und bei verschiedenen Geschwindigkeiten.

Vielversprechende Versuchsergebnisse

Continental setzte für den Versuch das C-V2X-Referenzdesign von Qualcomm® ein, das den Qualcomm-Chipsatz 9150 C-V2X mit integrierter Unterstützung des Global Navigation Satellite Systems (GNSS) umfasst, um vernetzte Fahrzeugsysteme zu entwickeln und diese in Nissan-Testfahrzeuge zu integrieren. In Zusammenarbeit mit Qualcomm Technologies hat Nissan einen Testfahrplan für C-V2X als Grundlage für die Versuche auf dem Testgelände erarbeitet. OKI stellte seine Kompetenzen in Roadside-Unit(RSU-)Infrastrukturen und -Anwendungen zur Verfügung, um die Eignung der V2I-Technologie für erweiterte Verkehrsanwendungen zu demonstrieren.

Hierzu hat OKI den Chipsatz 9150 C-V2X von Qualcomm in die eigene RSU integriert. Ericsson als eines der führenden Unternehmen in Telekommunikationstechnologie und -diensten trug mit einer Kombination aus direkter Kommunikation und LTE-A-Netztechnologien zur Prüfung der Anwendungsfall-Szenarien bei. NTT DOCOMO stellte LTE-A-Netz- und V2N-Anwendungen zur Verfügung, um die Vorteile eines ergänzenden Einsatzes von netzbasierter Kommunikation für eine Vielzahl von Anwendungsfällen im Bereich der erweiterten IT von Fahrzeugen nachzuweisen.

Nach den positiven Testergebnissen arbeitet Continental weiter daran, C-V2X weltweit einzuführen. Dafür wird die Technologie in Japan und weltweit kontinuierlich weiterentwickelt und erforscht. C-V2X wird höchstwahrscheinlich zunächst mit dem Mobilfunkstandard 4.5 G (oder LTE Advanced Pro) und ab 2022 mit dem 5G-Standard implementiert.

Über C-V2X

C-V2X ist eine globale Lösung für die sogenannte „Vehicle-to-Everything-Kommunikation“ (V2X), die der Verbesserung der Fahrzeugsicherheit, des automatisierten Fahrens und der Verkehrseffizienz dient. C-V2X ist eine V2X-Kommunikationstechnologie, die auf den weltweit anerkannten Spezifikationen des „3rd Generation Partnership Project“ (3GPP) basiert. C-V2X setzt sich aus Direktkommunikation und netzbasierter Kommunikation zusammen und ergänzt die Sensorik anderer Fahrerassistenzsysteme wie Kameras, Radar und LiDAR. Die C-V2X-Direktkommunikation wurde erstmals im 3GPP Release 14 spezifiziert und soll Fahrzeugen eine Kommunikation mit geringer Latenz für V2V, V2I und V2P ohne Einbeziehung eines Mobilfunknetzes bzw. ohne Mobilfunkvertrag ermöglichen, da der Betrieb über ein eigens entwickeltes und harmonisiertes 5,9 GHz ITS-Spektrum erfolgt. Die netzbasierte Kommunikation bietet zusätzlich eine Wide-Area-Kommunikation für V2N-Dienste. Derzeit wird im Rahmen des 3GPP an weiteren Verbesserungen von C-V2X mit dem 5G-Standard gearbeitet. (ig)

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