Zbatimi i valëve milimetrike në rrjetet vehikulare

Shtoni lidhje
Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë

Organizata botërore e shëndetit raporton se numri i vdekjeve në trafikun rrugor në gjithë botën arrin shifrën mbi 1 milion në vit, e ajo që është edhe më shqetësuese është se ajo është renditur si shkaktari më i madh i vdekjeve ndërmjet moshave 15-30 vjeç.[1]

Tendencat aktuale sugjerojnë që deri në vitin 2030 aksidentet e trafikut me fatalitet do jenë në mesin e 4 shkaqeve më të mëdha të vdekjeve nëse nuk ndërmerren veprime urgjente.Si mjet më premtues për uljen e këtyre rasteve konsiderohet zhvillimi i sistemeve bashkëpunuese të shmangies nga përplasja (CCA-Cooperative Collision Avoidance) dhe sistemeve të paralajmërimit të urgjencës (EWM-Emergency Warning Message) që lejojnë automjetet të zbulojnë rreziqet e mundshme dhe të ndërmarrin hapa për të shmangur aksidentet duke shkëmbyer informacione siç janë vendndodhja, shpejtësia dhe nxitimi. Këto sisteme kërkojnë vonesë të ulët dhe besueshmëri të lartë ose algoritëm të tyre të rrugëzimit [2], veçanërisht në lidhje me vendndodhjen e automjeteve fqinje, por ër implementimin e tyre kërkohen nivele të transmetimit të të dhënave të rendit të gigabitëve për orë vozitjeje.Samsung Electronics në një testim të bërë ka arritur një normë të dhënash prej 1.2 Gbps në 28 GHz me një automjet që udhëton me mbi 100 km / orë.[3]

Ky volum i paparë i të dhënave që do të shkëmbehen shkon përtej aftësive të teknologjive ekzistuese të komunikimit dhe kërkon zgjidhje të reja. Në këtë drejtim, brezi i valëve milimetrike është shumë tërheqës për shkak të bitrate-ve potencialisht të mëdha që mund të arrihen përmes lidhjeve me valë milimetrike, por ato kanë edhe sfida siç është ajo se sinjalet e valëve milimetrike nuk depërtojnë në shumicën e materialeve të ngurta (p.sh. ndërtesat e bëra me tulla) dhe i nënshtrohen dobësimit të sinjalit të lartë.[4]

Transmetimi me valë milimetrike vlerësohet si një teknologji kryesore në rrjetet 5G. Karakteristikat specifike të sinjalit të komunikimit 5G rezultojnë të jenë shumë të favorshme edhe për pozicionimin e automjetit në lëvizje.Përcaktimi i saktë i pozicionimit të vendndodhjeve të automjeteve është një sfidë që vlen të diskutohet. Pa këtë informacion, nuk do të jetë e mundur të sigurohet paralajmërim në kohë i rreziqeve të mundshme dhe paralajmërime të rreme do të gjenerohen, duke shkaktuar mungesë besimi në sistemet.Aktualisht, sistemet satelitore globale të navigimit si: sistemi global i pozicionimit (GPS-Global Positioning System), sistemi global satelitor i navigimit (GNSS-Global Navigation Satellite System) dhe sistemi i pozicionimit satelitor BeiDou (BDS) përdoren gjerësisht në automjete në lëvizje, por janë të sakta vetëm në zona të hapura të cilat janë pa pengesa. Kjo për shkak se këto sisteme ishin të dizajnuara për mjediset e ‘line of sight” (LOS). Ato janë të pasakta në ambiente ‘non-line of sight ‘ (NLOS) siç janë tunelet ose zonat urbane me ndërtesa të larta. Kështu, këto sisteme duhet të jenë të integruara me teknika të tjera si ‘short range wireless positioning’ në rrjetet sensorike pa tela për të përmirësuar saktësinë.[5]

Komunikimi i rrjeteve vehikulare me valë milimetrike[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Valëve milimetrike i referohet spektri ndërmjet 30 dhe 300 GHz. Duke përdorur frekuencat e bartësit tek  valet milimetrike për komunikim,është e mundur të shfrytëzohen kanale më të mëdha spektrale.Sistemet celulare 5G mund të përdorin spektër të valëve milimetrike për të siguruar norma të të dhënave gigabit-për sekondë. Ekziston mundësia që komunikimet e rrjeteve vehikulare me valë milimetrike të mbështeten përmes sistemeve të komunikimit 5G, domethënë, stacionet bazë 5G shërbejnë si infrastrukturë për komunikimet vehikulare me infrastrukturë, dhe modi 5G paisje-me-paisje  mbështet komunikimet e rrjeteve vehikulare.Marr në konsideratë kombinimet me modulime të rendit më të lartë dhe teknika me hyrje dhe dalje të shumëfishtë (MIMO) që përmirësojnë efikasitetin spektral, valët milimetrike  mund të arrijnë norma më të larta të të dhënave sesa ato të siguruara nga sistemet aktuale të komunikimit pa tela që operojne nën 6 GHz.[6]

Në komunikimet me valë milimetrike, është thelbësore që të ketë një numër të madh të antenave në transmetues dhe marrës, për të formuar transmetime, të pranojnë rreze dhe të krijojnë lidhje të mira komunikimi. Për shkak të gjatësisë valore te vogël të valevë milimetrike, është e mundur të vendosni një numër të madh të antenave në një hapësirë të vogël, ndërsa për shkak të numrit të madh të antenave, megjithatë, mund të mos jetë me kosto efektive të keni komponentë të përpunimit të sinjalit me cilësi të lartë për të gjitha antenat. Prandaj, rrezeformimi (Beamforming) analog dhe rrezeformimi hibrid kanë tërhequr interes të rëndësishëm për sistemet e komunikimit me valë milimetrike.Transmetuesit e shumtë të valëve milimetrike vendosen në një automjet për të vendosur njëkohësisht lidhjen e komunikimit të rrjeteve vehikulare.Për komunikimet e rrjeteve vehikulare me valë milimetrike, duhet të ketë transmetues të shumtë të valëve milimetrike për të kapërcyer bllokimin e këtyre sinjaleve nga automjetet afër ose edhe këmbësorët.Për shembull, një automjet mund të ketë transmetues të valëve milimetrike në branikët e përparmë dhe të pasëm, por edhe në dy pjesët anësore poshtë dyerve- për komunikimet e rrjeteve vehikulare, dhe në pjesen e epërme të veturës për komunikimet vehikulare me infrastrukturë, sepse infrastruktura do të vendoset në lartësi të larta për të siguruar kondita më të mira të lidhjes.[7]

Pozicionimi celular[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Teknologjitë celulare janë përdorur për pozicionim me dekada. Një pozicionim i tillë nuk nënkupton vendosje të dedikuar te infrastruktures dhe kosto të mirëmbajtjes, pasi mbështetet në infrastrukturën ekzistuese të komunikimit. Për shembull, komunikimi 2G siguroi pozicionimin e bazuar në cell-ID, me saktësi në rendin prej disa qindra metrash.

Duke përdorur matjet e diferencës në kohën e mbërritjes (time-difference of arrival -TDOA), saktësia mund të përmirësohet në dhjetëra metra në 3G dhe edhe më shumë në LTE me pilot modelet e dedikuara (dedicated pilot pattern). Sidoqoftë, asnjë prej këtyre gjeneratave celulare aktualisht nuk mund të përmbushë kërkesat e pozicionimit të rrjeteve të ardhshme të automjeteve.[8]

Sistemet 5G do të kenë disa karakteristika unike që i bëjnë ato të favorshme për pozicionimin e automjeteve me saktesi ne disa cm. Kjo do të thotë që 5G ka potencialin të sigurojë shërbime për pozicionimin me saktësi përtej GNSS, duke përdorur infrastrukturën ekzistuese dhe me mbingarkesë të pakuptueshme për komunikimin në drejtim të burimeve të frekuencës kohore.[9]

Teknikat e ndryshme që shfrytëzohen për pozicionimin e saktë të automjeteve në lëvizje[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Me rritjen e proceseve te automatizuara në automjete (asistencës në autostradë, kontrolli automatik i veprimit, vetë-parkimi e deri në vozitje plotësisht autonome) lind nevoja edhe për informacion të saktë për pozicionimin përgjatë lëvizjes. Pozicionimi i automjeteve arrihet përmes një larmie teknologjish, siç ilustrohet në Figurën 1, duke përfshirë: sistemet globale me bazë satelitore të navigimit (GNSS) (nje prej sistemeve të tij më të zbatueshme është GPS që kryesisht shfrytëzohet tash e sa kohë), radarët, kamera dhe skaneri laserik i njohur si “lidar”, të cilat janë shkrirë për të dhënë automjetin një kuptim kundrejt mjedisit dhe vendndodhjes së tij brenda këtij mjedisi, i cili është i enkoduar përmes një harte.

Procesi i të mësuarit të mjedisit dhe ndërtimi i hartave të hollësishme duke përdorur sensorë në bord është i njohur si hartografi. Aplikime të ndryshme për pozicionim kanë kërkesa të ndryshme, të cilat shprehen në drejtim të saktësisë, vonesës, besueshmërisë dhe kostos. Zbatimi kritik i tyre ndaj sigurisë së drejtimit autonom do të kërkojë saktësi të pozicionimit absolut dhe relativ të nivelit të centimetrave, vonesë në rendin e dhjetëra milisekonda, dhe besueshmëri të lartë.. Një përmbledhje e kërkesave të saktësisë për disa aplikime kryesore është treguar në Tabelën 2. GNSS, e cila ka qenë shtylla e punës për pozicionimin absolut të automjeteve në navigacionin profesional dhe personal, çon në pasiguri me me shkallen e disa metrave. Sidoqoftë, GNSS nuk funksionon në kushte të caktuara të zakonshme, të tilla si nën tufë pemësh, në tunele te thella, në pran të bllokuesve të GNSS, dhe në mjedise të dendura urbane, për shkak të bllokimit të sinjaleve të GNSS nga ndërtesat.Për më tepër, GNSS është i kufizuar nga vonesa e konsiderueshme dhe shkalla e ulët e rifreskimit, të cilat janë kërkesa kryesore për garantimin e sigurisë.

Teknologjitë që bashkveprojnë në avancimin e proceseve të automatizimit të automjetit, përfshirë edhe pozicionimin e saktë të tij

Për pozicionimin relativ, sensorët në bord, perkatesisht bashkveprimi i kamerave, radarëve dhe lidar-it, zakonisht mund të funksionojnë mirë në këto kushte të sfiduara me GNSS, dhe të japin informacion shumë të saktë. Sidoqoftë, këta sensorë janë mjaftë të kushtueshëm për shkak të sasive të mëdha të të dhënave që duhet të përpunohen, dhe nevojës për të njohur dhe klasifikuar objektet në mjedise. Për më tepër, kushtet e motit të pafavorshëm, të tilla si mjegulla e madhe, dëbora dhe shiu i rrëmbyeshëm, mund të kompromentojnë matjet e bazuara në kamerë dhe lidar dhe të rrisin njohjen dhe gjurmimin e objekteve të rreme.Për pozicionimin absolut, këta sensorë duhet të kombinojnë matjet me një hartë me definicion të lartë. Procesimi i hartës (përkatësisht vendosja dhe mirëmbajtja e këtyre hartave) është i kushtueshëm, kërkon kohë dhe nuk mund të kapë efekte të tilla si punime rrugore ose mbyllje të përkohshme të rrugëve, duke i bërë ato, me raste, të papërshtatshme si teknikë absolute e pozicionimit për aplikime kritike. Për më tepër, sensorët me cilësi të lartë në bord të veturës janë akoma  mjaftë të kushtueshëm, gjë që i bën ata të papërshtatshëm për aplikime komerciale në shkallë të gjerë.

Një teknologji e pozicionimit që deri më tani nuk është konsideruar në një kontekst automjeti është infrastruktura celulare e radios.Me futjen në përdorim te sistemeve të komunikimit pa tela të gjeneratës së pestë (5G) do jetë e mundur një gjë e tillë. Sinjalet celulare janë të kudogjendura, të lira për t’u marrë dhe përpunuar, dhe nuk kërkojnë pajisje shtesë.[10]

5G për pozicionimin e saktë të automjetit në lëvizje[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Në përgjithësi, rrjetet 5G pritet të ofrojnë një mjedis të përshtatshëm për pozicionimin, për shkak të grupeve të mëdha të antenave dhe gjerësisë së madhe të brezeve frekuencore (bandwidth), të cilat, nga ana tjetër, mundësojnë vlerësim shumë të saktë të DoA dhe ToA (drejtimi i mbërritjes / koha e mbërritjes) veçanërisht në kushtet e LoS të cilat do ka të ngjarë të jenë edhe më të zakonshme në rrjetet e ardhshme, për shkak të dendësimit të parashikuar të rrjetit. Në kontrast me rrjetet ekzistuese të radios ku pozicionimi ka qenë vetëm një tipar shtesë, pozicionimi do të luajë një rol kryesor në rrjetet e ardhshme te radios 5G.

Sistemet 5G do të permbajnë një numër të karakteristikave që janë të dobishme për sigurimin e informacionit të saktë për pozicionin, te tilla si : frekuencat e larta bartëse (shumë më shumë se 3 GHz), brezet frekuencore të gjerë (ndoshta qindra megahertz), grupe të mëdha antenash (mundësuar nga gjatësia valore e shkurtër e valëve, perkatësisht valët milimetrike), komunikimi direkt pajisje-në-pajisje (D2D) dhe dendësimi i rrjetit.[11]

Frekuencat e larta të bartësit[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Në frekuencat më të larta të bartësit (rreth 30 GHz e më lart), në brezin e valëve milimetrike (mmWave), humbja përgjatë rrugës(path loss) vjen ne konsiderat më shumë sesa në brezat e poshtëm, duke kërkuar teknika të dedikuara të kompensimit si në transmetues ashtu edhe në marrës.

Këto teknika mund të përfshijnë antena shumë-direksionale dhe rrezeformuese (beamforming). Në mmWave, gjatësia valore e vogël e valës së sinjalit (10 mm në 30 GHz) lejon paketimin e qindra elementëve të antenave në një zonë të vogël, duke dhënë mundësinë e realizimit të aftësive shumëdireksionale të rrezeve. Humbja e madhe e penetrimit dhe humbja e lartë e difraksionit çojnë në përhapje të mbizotëruar nga komponenti i linjës së shikimit (LOS) dhe shumë pak shtigje të reflektuara.

Si pasojë, kanali bëhet:

• I rrallë, në kuptimin e ca komponentëve dominant të shumëfishtë

• Shumë i varur nga pozicionet dhe orientimet e transmetuesit dhe marrësit, si dhe mjedisi.[12]

Për shkak të këtyre tipareve të kanalit, është më e lehtë të identifikohen dhe ndiqen/gjurmohen komponentët individualë spekular të shumëfisht që mund të përdoren për pozicionimin me precizion të lartë. Shpërndarja e rrallë (Sparsity) drejtpërdrejt përkthehet në një raport të rritur sinjal-interference/zhume (SINR) të komponentëve individual pasi c’rregullimi i shkaktuar nga pjesa difuzive e përgjigjes impulsive të kanalit vepron si ndërhyrje apo interferencë. Kjo lidhje e ngushtë (tight connection) midis radio-kanalit dhe mjedisit të përhapjes në komunikimin 5G mund të shfrytëzohet për qëllimin e pozicionimit.

Gjerësia e madhe e brezit frekuencor[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Me përdorimin e frekuencave më të larta të bartësit vjen mundësia e përdorimit të brezeve shumë më të mëdha në sinjalet 5G. Mund të pritet që 5G të përdorë kanalet e frekuencore me gjerësi në rendin e qindra megahertz-ave, duke tejkaluar kryesisht kanalet 20 MHz në LTE dhe blloqet 100 MHz të disponueshme në LTE-Advanced (LTE-A) duke përdorur grumbullimin e bartësit. Efekti i një bandwidthi të gjerë është i dyfishtë: reduktimi i vonesës për shkak të kohërave më të shkurtër të simbolit dhe rritjes së saktësisë së matjeve të bazuara në kohë për shkak të zgjidhjes më të mirë të vonesës. Aftësia e 5G për të ofruar shërbime me kohë kritike, me vonesa end-to-end më pak se 1 [ms], është pjesërisht për shkak të bandwidthit të gjerë, të cilat lejojnë sinjalizimin e shpejtë dhe transmetimin e të dhënave. Marr parasysh kombinimi mes avancimeve të stekut të protokollit dhe procesimit pranë stacioneve bazë më tepër sesa në cloud, komunikimi dhe pozicionimi ultra i shpejtë krijon një sinergji të ndërsjellë. Nga ana tjetër, efekti i një rritje të gjerësisë së brezit frekuencor gjithashtu çon në një përmirësim proporcional në vlerësimin e vonesës në kohë, e cila varet nga e ashtuquajtura bandwidthi efektiv. Vlerësimi i vonesës në kohë përkthehet drejtpërdrejt në vlerësimin e distancës përmes matjeve të dritës në kohë (Time-offlight,TOF) dhe kohës së mbërritjes (Time-of-arrival, TOA), me kusht që të arrihet një formë e sinkronizimit midis pajisjeve.[13]

Numri i madh i antenave[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Kur është në dispozicion një numër i madh i antenave, rrezet e sinjalit mund të përdoren në transmetuesin dhe/ose marrësin. Nga njëra anë, rrezeformimi(beamforming) mund të përmirësojë cilësinë e komunikimit duke lejuar fitime më të larta të antenave për një rritje të buxhetit të linkut dhe duke zvogëluar interferencën në komunikimet direktive. Kjo gjithashtu ndikon në saktësinë e vlerësimit të vonesës, e cila varet jo vetëm nga gjerësia e brezit të sinjalit, por edhe nga raporti sinjal-zhurmë (SNR-Signal to Noise Radio), numri i antenave dhe sasisë së interferencës së shumëfishtë. Fitimi i mjaftueshëm i SINR do të jetë i disponueshëm falë përdorimit të antenave direksionale ose rrezeformimit me grupe relativisht të mëdha, duke kompleksuar efektin e rritjes së bandwidthit, dhe përfundimisht duke rezultuar në përmirësimin e saktësisë së vlerësimit të vonesës në kohë, krahasuar me komunikimet celulare konvencionale.[14]

Komunikimi paisje-me-paisje[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Komunikimi i drejtpërdrejtë pajisja për pajisje (D2D), i referohet komunikimit të drejtpërdrejtë midis pajisjeve (mes përdoruesve) pa trafik të të dhënave që kalojnë në çdo nyje të infrastrukturës. Ky komunikim në 5G do të sigurojë lidhje të drejtpërdrejta, ultra të shpejtë dhe të nivelit të lartë të komunikimit ndërmjet automjeteve. Kjo çon në përmirësim të mbulimit, përmirësim të ripërdorimit hapësinor, si dhe

lidhje me shkallë/norma të larta, me fuqi të ulët.

Komunikimi i drejtpërdrejtë i kontrolluar nga rrjeti D2D mundëson menaxhimin lokal të lidhjeve të komunikimit në distanca të shkurtra dhe lejon ndarjen e trafikut lokal nga rrjeti global.

D2D është gjithashtu i dobishëm për shpërndarjen dhe llogaritjen e informacionit për vendndodhjen, duke përdorur të ashtuquajturin modelin apo paradigmën e pozicionimit bashkëpunues. Në pozicionimin bashkëpunues (kooperativë), pajisjet mbledhin matje (p.sh: distanca, kënde, shpejtësi relative) jo vetëm në lidhje me stacionet e referencuese (pikat fikse të qasjes), por edhe në lidhje me pajisjet e tjera mobile. Këto matje mund të përdoren në algoritme bashkëpunuese/kooperative për të përmirësuar si mbulimin e pozicionimit (pjesë e pajisjeve që mund të lokalizohen vetë) por edhe saktësinë. Për më tepër, pozicionimi bashkëpunues lejon pozicionimin relativ, madje edhe në mungesë të stacioneve të referencuese. Kjo është veçanërisht e dëshirueshme për perceptimin dhe detyrat e planifikimit në automjete, duke plotësuar sensorët ekzistues në bordin e makinës. Në veçanti në 5G, komunikimi D2D mund të përfitojë nga vonesat ultra të shkurtra, duke lejuar ndjekjen e pajisjeve që lëvizin me shpejtësi siç janë automjetet, duke rritur kështu njohjen dhe parashikimin e situatave të rrezikshme.[15]

Dendësimi i rrjetit[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Karakteristikë tjetër e rrjeteve 5G është dendësimi i rrjetit, me një hierarki të stacioneve bazë të shoqëruara me madhësi të ndryshme te celulave dhe të lidhur me linqe backhaul të shpejtësisë së lartë.Në rrjetet e dendura, pajisjet mund të lidhen me shumë nyje të qasjes, e cila siguron norma apo shkalle më të lartë të të dhënave me më pak konsum të energjisë, nën kushtin që interferenca dhe problemet e mobilitetit/lëvizshmërisë mund të zgjidhen.Nëse këto sfida mund të adresohen dhe nëse pikat e qasjes mund të të njoftojnë për koordinatat e tyre, rrjetet ultra të dendura mund të bëjnë të mundur pozicionimin jashtëzakonisht të saktë.

Arsyeja është se saktësia e pozicionimit varet jo vetëm nga cilësia e matjeve individuale (për të cilat brezet frekuencore të mëdha dhe shumë antena janë përfituese), por edhe nga diversiteti dhe numri i stacioneve referencuese.Për më tepër, me rrjete shumë të dendura, ekziston një probabilitet i lartë i komunikimit LOS, prandaj një sinjal i fortë lidhet drejtpërdrejt me ‘gjeometrinë’ midis transmetuesit dhe marrësit.

Si përmbledhje, densifikimi i rrjetit 5G mund të ndihmojë në mbështetjen e pozicionimit të automjeteve.Gjithë këta faktorë kur ndërveprojnë në sistem, bëjnë që pozicionimi përmes 5G-së të jete i një niveli tjetër metodat e përdorura gjerë më tani, dhe të ketë rol me peshë në sistemet 5G.

Një përmbledhje e kërkesave të saktësisë se pozicionimit real të automjetit për disa aplikime kryesore dhe dallimi në ofrimin e saktësisë dhe shfytëzimit në mes te teknikave/teknologjive të ndryshme

Nese krahasojmë 5G me teknologjitë dhe teknikat paraprake/aktuale të përdorura për realizimin e pozicionimit të sakte dhe real, saktësia që arrihet për aplikimet specifike të cekura në raste të përdorimit në automjete, nga ku shihet se pozicionimi përmes 5G dhe kombinimit të teknikave (Lidar,Kamera,Radar,GPS) është shumë me efikas, kundrejt 4G apo GPS-it, por që përmes valëve milimetrike teknologjia 5G është më e suksesshme dhe me ekonomike edhe sesa kombinimi i teknikave të lartëpërshkruara, meqenëse ka kosto shumë më të vogël dhe besueshmëria e saj në çdo rast është e lartë për dallim nga to që varen nga gjendje momentale e motit respektivisht kushteve atmosferike.

Sfidat dhe mundësitë[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

Përdorimi i sinjaleve 5G dhe vetitë e sistemit për pozicionimin e qëllimeve të përgjithshme (perfshire automjetet) çdo ditë e më teper është duke u analizuar. Sidoqoftë, aplikimet për automjete sjellin një sërë sfidash specifike, disa nga të cilat i theksojmë këtu.

Sinjalet e valëve milimetrike dhe sinjalet nën 6 GHz secila ka benefite dhe të meta të dallueshme për pozicionimin. Meqenëse sistemet 5G ka të ngjarë të përdorin të dy tipet e sinjalit, studimi i fitimeve sasiore të performancës dhe kompromisit (trade-off-it) të kompleksitetit/performancës është e nevojshme. Algoritmet e dedikuara të ndjekjes (tracking), për frekuencat nën 6 GHz, që mund të kombinojnë në mënyrë optimale të dy llojet e sinjaleve, mund të ofrojnë përfitime të konsiderueshme në krahasim me përdorimin e vetëm një teknologjie.

Ekziston mundësia për fuzion (bashkëveprim) informacioni të matjeve nga sensorët heterogjenë (p.sh, lidar, kamera, sinjale të tjera pa tela), përmes filtrave të dizajnuar, me kërkesa specifike në përpunimin dhe kalibrimin me shpejtësi të lartë. Për më tepër, metodat e pozicionimit bashkëpunues/kooperativ duhet të përshtaten në skenarin e automjeteve, me lëvizshmëri të lartë dhe rrjete që variojne nga koha. Pozicionimi i përqendruar në rrjet dhe ai i pajisjes duhet të shqyrtohen në drejtim të performancës dhe kostos së arritshme. Pozicionimi qendror i pajisjes ka një vlerë për pozicionimin relativ kur nuk ka infrastrukturë të disponueshme ose vonesa është kritike.

5G paraqet një sinergji të fortë midis komunikimit dhe pozicionimit, me vlerësime unike të trade-off për sa i përket shkallës së të dhënave dhe saktësisë së pozicionimit që duhet të shqyrtohet. Këto sinergji janë të rëndësishme si në nivelin e protokollit (fakti që rrezatimi mund të përfitojë nga informacioni i pozicionit dhe pozicionimi mbështetet në rrezeformimin) dhe për sa i përket vetive themelore, të tilla si kapaciteti i Shannon-it dhe informacioni i Fisher-it. Këto veti më pas duhet të përkthehen në udhëzime të projektimit për sa i përket strukturës së kornizës, sinjaleve referencuese në uplink dhe downlink, hartimin e precoderit, vlerësimin e kanalit, etj.

Për shkak të madhësisë së madhe të një automjeti në lidhje me antenën futja e grupeve të shumëfishtë të antenave do të jetë e mundur për secilën automjet. Sinjalet midis grupeve të tilla duhet të përpunohen dhe të sinkronizohen në përputhje me rrethanat si për komunikim ashtu edhe për pozicionim.

Teknologjia MmWave është tashmë e pranishme në automjete në formën e radarëve kundër përplasjes që punojnë në 77 GHz, të afta për të zbuluar pengesa të afërta dhe për të kryer veprim me precizion të lartë. Në kombinim me 5G, një teknologji e tillë mund të përdoret gjithashtu për të rritur aftësinë e radarit të makinave drejt hartës automatike 3D, por me kosto të zvogëluar dhe pa pajisje drejtuese mekanike, në krahasim me lidar-in. Një ide e tillë është hetuar kohët e fundit në fushën e hartave automatike të brendshme. Kjo teknologji mund të bashkohet me sensorë të tjerë për të rritur besueshmërinë e automjeteve drejtuese autonome ose për të ndihmuar drejtuesin e mjetit në shmangien e pengesave[16].

Realizimi i grupeve të mëdha të antenave dhe pjesëve të përparme fundore (front-ends) të asocuara RF paraqet disa sfida. Për shembull, zhvendosësit e fazës në përgjithësi bazohen në ndërprerësa të thjeshtë RF që gjenerojnë efekte serioze të kuantizimit gjatë procesit të rrezeformimit, gjë që dërgon në shtrembërim të modelit të rrezatimit dhe të frekuencës, që mund të ndikojnë në saktësinë e lokalizimit të mjetit.[17]

Referime[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]

  1. ^ World Health Organization, Pan American Health Organization (2016). Global Status Report on Road Safety 2013:Supporting a Decade of Action (në anglisht).
  2. ^ Han, G. J. (2015). Wireless Communications & Mobile Computing, (në anglisht).
  3. ^ J., Gozalvez (2015). Samsung Electronics Sets 5G Speed Record at 7.5 Gb/s [Mobile Radio] (në anglisht).
  4. ^ Giordani, M. (2016). Initial access in 5G mmwave cellular networks (në anglisht).
  5. ^ Wei, W. (2011). Information Potential Fields Navigation in Wireless Ad-Hoc Sensor Networks (në anglisht).
  6. ^ Roh, Wonil (2014). Millimeter-Wave Beamforming as an Enabling Technology for 5G Cellular Communications: Theoretical Feasibility and Prototype Results (në anglisht).
  7. ^ Gonzalez-Prelcic, N. (2016). Millimeter-Wave Vehicular Communication to Support Massive Automotive Sensing (në anglisht).
  8. ^ Campos, Rafael (2017). Evolution of Positioning Techniques in Cellular Networks, from 2G to 4G. Wireless Communications and Mobile Computing (në anglisht).
  9. ^ White, paper (2018). Impact of 5G on Location Technologies – Fulfilling the Promise of Positioning and Location Accuracy (në anglisht).
  10. ^ Handel, P. (2009). In-Car Positioning and Navigation Technologies—A Survey (në anglisht).
  11. ^ Wymeersch, H. (2017). 5G mmWave Positioning for Vehicular Networks (në anglisht).
  12. ^ Nejkovic, V. (2019). Big Data in 5G Distributed Applications (në anglisht).
  13. ^ Peral-Rosado, J. A. (2016). Feasibility Study of 5G-Based Localization for Assisted Driving (në anglisht).
  14. ^ Witrisal, K. (2016). High-Accuracy Localization for Assisted Living: 5G Systems Will Turn Multipath Channels from Foe to Friend (në anglisht).
  15. ^ Koivisto, M. (2017). Joint Device Positioning and Clock Synchronization in 5G Ultra-Dense Networks (në anglisht).
  16. ^ Guidi, F. (2016). Personal Mobile Radars with Millimeter-Wave Massive Arrays for Indoor Mapping (në anglisht).
  17. ^ Guerra, A. (2017). Single Anchor Localization and Orientation Performance Limits Using Massive Arrays: MIMO vs. Beamforming (në anglisht).
Marrë nga "https://sq.wikipedia.org/w/index.php?title=Zbatimi_i_valëve_milimetrike_në_rrjetet_vehikulare&oldid=2498479"