残酷的现实,否决了5G成就自动驾驶

2020-07-18

残酷的现实,否决了5G成就自动驾驶

自动驾驶仪5G是未来推出的最令人期待的方案之一,可以说承载了很多人的期待和向往。然而,现实情况要复杂得多。

  新版本-16 5G版本将在明年发布,该版本将有可能自动驾驶汽车,以获得即时的行驶速度的决策基于云的智能。与此同时,提升移动宽带(embB基因)将允许在旅途中自主车下载软件更新;通过份额连续实时位置和车辆信息,与外界(V2X,车辆的一切)连接,自动驾驶汽车可以从航天飞机的道路上彼此相安无事。

  然而,即使这些应用成为现实,而不是大量的后端的工作将无法实现。首先,创建这些自主车辆之间的有效连接5G将取决于汽车的网络(连接汽车)大规模采用上,以实现网络效应。

  更严峻的是,在建设5G网络,自主车需要低延迟,高吞吐量,高可靠性将需要改变多个级别。

  出于这个原因,5G和自动驾驶仪之间的关系不会像一个婚礼,但更像是一个漫长的旅程回家。新兴技术和难以部署之间,在自动化汽车领域或5G的大规模应用不再可能无法在未来五年内实现。

  1.可能的冲突

  自动驾驶,或将如何使用蜂窝网络的基本要求,业界还没有达成共识。例如,特斯拉和Waymo主要依靠强大的板载硬件和软件;福特和大众等汽车制造商混合旧汽车计算和联网能力正在探讨,包括基于网络的服务直接无线连接和V2X--应用到附近的车辆和道路基础设施。

  福特汽车公司汽车网络平台,约万Zagajac产品经理说,即使是最好的网络,是不足以满足自己的需求:自主车需要在同一个地方不稳定5G覆盖可以正常行驶,所以他们将有足够的车能力使用传感器和V2X,以实现安全运行。他也说,在可行的范围,蜂窝网络可以起到软件更新的应用程序和远程操作等具有重要作用。

  马丁Beltrop诺基亚移动网络汽车业务总监,他说,“通过结合实时数据,如基于Web的用于决策,汽车制造商将能够降低计算能力和软件的智能决策驾驶的同时服务汽车内置的。我们......从云中受益收集,以简化决策信息。”但他补充说,“最终决定权还是在汽车行驶。”

  随着时间的推移,5G网络可以携带一系列的支持服务,以大规模的自动驾驶,驾驶服务实现的这些关键功能包括网络芯片,边缘运算,甚至是新的业务关系。

  2.从一开始4G

  瑞典移动运营商Telia正在试验品仓库之间的支持服务无人驾驶卡车运输,爱立信提供的网络基础设施。
  
  另外,在上述情况下,远程操作需要从卡车兼具高的上游带宽来传输实时视频,还需要较低的等待时间,以确保驾驶员命令及时到达。目前,该服务是在先进的4G无线网络运营,其中有5G网络的核心。赫利茨据介绍,网络端到端的约15毫秒的延迟,并且可以更好的支持服务。

  爱立信表示,由于新的频谱频带,波束成形,和MIMO技术,提高了用户设备的能力,5G无线网络将允许这种类型的服务扩展到多个车辆,以提供更高的容量。

  3,集中控制

  想象一下,在城市的主要路口,多达1000辆汽车,自行车,摩托车,在给定时间行人和其他对象在此交汇,监测十字路口的实施是20个相机。

  自动交通管理系统将收集在传输这些对象的数据,并发送所有相关信息,自动驾驶汽车,每辆汽车将这些输入与自身的传感器相结合,以确定是否停止,继续行驶或转弯。由于不断变化的交通条件,它需要近实时接收,处理和发送数据。

  诺基亚Beltrop代表其他汽车和移动行业高管,如果不是5G网络,该系统将无法正常工作。

  有些人认为,5G使自主车接近机器人控制网络。路运营商和移动运营商,有可能建立一个有效的自动交通管理系统。

  在这种体制下,连接车辆将传达自己的位置,速度和方向的管理软件,创造的整体交通状况的模型(车附近的道路和车辆的司机传感器将监测人类非联网)。该系统将创建连接在合同中的每个自主车辆的虚拟合同,车辆将致力于停止,加速或转弯等动作。根据这些承诺,另外一成自主车的道路可以安全地进入交通流。

  4.延迟突破

  5G使低延迟是最大的吸引力自动驾驶仪。虽然对相关方面没有达成共识,但我们的目标经常被引述结束不超过10毫秒的时延。诺基亚Beltrop称需要根据车辆的车载电脑自动驾驶仪到什么程度取决于基于服务网络的决定,这一要求可能会低到2毫秒。

  这是比重大低延迟应用的VoLTE 4G的一个要求严格得多。 ATT副总裁兼首席技术官卡梅伦Coursey,VoLTE的可以处理大约100毫秒往返延迟。这就是为什么新的5G将发挥重要作用,因为新规范旨在提供更低的延迟,从运行开始低至1周毫秒的延迟,而几十毫秒的平均4G延迟。

  低延时的5G另一个重要部分是其灵活的网络体系结构,这将允许操作者的计算资源部署到网络的边缘,以避免对远程云数据中心的远程访问。

  在大数据量传输
  
  软件更新可能非常频繁,集中式系统可以快速收集和分析驾驶数据,但这些都不可能实时地发生。因此,运营商并不一定需要在提供宽带自主车运行。当车辆处于静止状态,并且在高速连接(例如充电站),特别是在区域的密布5G高频的范围内,大量数据传输可以被激活。

  对于自主车的另一种自动化的概念调用共享实时传感器数据,使汽车能前车“看穿”,尤其是阻断视线的车线的前方路况。因为它涉及到实时流视频,因此具有边缘计算的帮助下,这可能需要高带宽和低延迟。因此,应用程序可以经由广域网,而不是直接V2X被连接,因此路边网络(路边网络)需要变得更快和更强大。

残酷的现实,否决了5G成就自动驾驶


  6.确保网络连通性

  可靠性是一个主要问题自动驾驶仪的应用,因为信号丢失或失控的驾驶员辅助应用程序可能会影响行车安全。为了帮助确保性能和5G网络的可用性显著改善切片,它将使移动运营商将其应用到服务组特定的质量(QOS)分配虚拟化的网络资源。由于对安全性的要求,自动驾驶仪的应用程序可以被分配比其他网络应用水平更高的优先级。

  Flament的5GAA表示,在未来五年内,如果你需要自驾车服务保证QOS 5G网络上,他们可以使用公共网络切片,切片在同一个网络上的共享边缘服务器使用运行其他应用程序。这种边缘计算基础架构,与网络一起切片,将首先在人口稠密的城市地区进行部署。后来,当5G进入这些区域外的公路,如果道路运营商的需求,运营商可以对网络自动驾驶车辆营造特殊路段。

  7.可靠性挑战

  菲利普・马歇尔Tolaga Research的分析师认为,网络是一个分片开始,但要使5G网络可靠,足以支持自动驾驶仪将是一个艰巨的任务。实现较低的平均延迟不足以支持关键任务应用,例如驾驶。我们需要的是持续的低时延。他说,这将需要比一些人预期更高的网络密度。

  他还表示,网络部分,大规模的实施可能需要几年时间。为了实现无优先级的应用效果,以建立一个单独的基础设施,需要对网络核心和RAN虚拟化。他说,利用网络技术,以自动驾驶片的应用,运营商必须首先转换通过广域RAN架构云计算,现在还为时过早在开放道路上这样做。马歇尔还表示:“网络切片用的应用程序没有广域网的要求来培养......努力实现5G片广域网环境是疯了。”

  8.谁负责网络故障

  爱立信赫利茨说,当网络开始支持自动驾驶5G,网络正常运行时间将成为一个更大的问题,特别是对物流和废弃物管理公司和其他企业客户。
  
  目前,汽车零部件供应商大陆集团展示了车辆,以帮助防止系统的上述问题。该公司表示连接的“历史信息和车辆路线可预见性使用网络性能,以确定车辆是否可能在那么汽车可以切换到不同的网络区域的覆盖范围时,所使用的优先级应用程序的使用,即使切换到故障切换模式,在这种模式下,这取决于内置传感器和计算能力“。

  至于自动驾驶仪的应用程序是否移动运营商,汽车制造商,应用提供商或其他实体将依靠失败负责在网络上,赫利茨和其他人说还为时过早。即使有卷入交通事故责任进行自动驾驶没有网络因素已经远未得到解决的一个热门话题。

  9.设置时间表

  5G和自主车将结合,将涉及许多令人生畏的网络和多动力汽车领域的技术任务。 Flament表示,5GAA网络与供应商和汽车制造商合作,以集中他们的时间安排,因此,无论是汽车或网络不会陷入等待。

  Flament,虽然第一5G调制解调器应该开始出现在2022年买了辆新车,但支持URLLC和新高频无线调制解调器可能显示为2025年。与此同时,2025年左右,5G的基础设施与这些调制解调器通信,实现自动驾驶。他还表示,新一代工厂通信(V2V)可以使汽车共享更多的数据,更可靠,更好地支持自动驾驶仪,可能会在同一时间。

  随着5G移动网络从主要消费语音和数据服务扩展到新兴的关键作用(如自动驾驶仪),对网络基础设施的不断增长的需求变得更加复杂。尽管5G和自动驾驶的路线图仍处于开发阶段,但显然有可能促进5G汽车自动化的发展。

  10.未来C-V2X

  5G车辆自动化网络运营商的一些应用程序可能提出新的要求,而其他功能将车辆,行人和道路基础设施设备之间的直接连接。

  高通,宝马,福特等汽车公司都在致力于扩展到5G蜂窝通信(C-V2X)。该技术目前正在4G无线网络上测试是基于蜂窝的替代IEEE802.11p无线LAN标准V2X系统,包括直接短距离通信(DSRC)。

  这两种系统都让汽车和其他道路使用者沟通的网络,覆盖较弱,甚至在情况下蜂窝网络不存在。他们有多种操作模式,旨在使网络人亲自驾驶一辆汽车,后来自主车更安全的工作在一起。

  例如,自主车辆可以提前提醒对方的障碍,如建筑区或停滞的汽车。红绿灯的自主车的身份被告知,和他们的变化的时间,以改善交通模式。急救车可以迫使自主车靠边停车时路过。该生产线的口袋V2X智能手机可以在人行横道时通知车辆。路边信标可以将流量发送到过往车辆,天气信息,以及实时高清图。

  支持者说,C-V2X具有更长的范围和比802.11p的可靠性高,加之5G的演化,它也装备有车载调制解调器可被用于娱乐,信息和诊断。
  
  他表示,高通,第16版增强3GPP标准5G将允许小于1毫秒的C-V2X延迟。但美国和欧盟仍在权衡授权或认可什么样的技术。

  据5GAA说,C-V2X能够实现持续低延迟而不拥挤。高通表示,该系统可提供的4毫秒的延迟或更少取决于特定的实施例。为了满足延迟要求,该系统可以在由多个车辆的共享频谱范围使用确定性资源调度,资源的分配优化。

  虽然有一个C-V2X模式中,由基站的蜂窝网络上管理的车辆之间的直接链路,但它也允许自我施用汽车收音机。如果不通过运营商的网络中发送数据包到云中,更容易实现低延迟。

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成功案例

自动驾驶仪5G是未来推出的最令人期待的方案之一,可以说承载了很多人的期待和向往。然而,现实情况要复杂得多。新版本-165G版本将在明年发布,该版本将有可能自动驾驶汽车,以获得即时的行驶速度的决策基于云的智能。与此同时,提升移