Telefónica y Huawei han conseguido un nuevo hito con la primera prueba de concepto (PoC – Proof of Concept) en laboratorio en el mundo, sobre redes de comunicaciones para vehículos basado en una red 5G (conocido como 5G-V2X) en su Laboratorio de Innovación 5G Conjunto en Madrid.
5G-V2X es considerada una de las aplicaciones “verticales” más relevantes (i.e. específica para un sector de la economía, en este caso automoción, transporte e infraestructura vial) que 5G va a posibilitar. Las pruebas de 5G-V2X se han llevado a cabo empleando las últimas especificaciones del estándar NR (New Radio) del 3GPP, acordado el pasado 22 de diciembre de 2017. Algunos de los servicios más avanzados que ofrece la tecnología 5G-V2X incluyen la compartición de información de sensores en los vehículos en tiempo real, la conducción conjunta de flotas de camiones, la conducción asistida y la conducción remota, entre otros. Habilitar la capacidad de la conducción autónoma en los vehículos requerirá en el futuro mejoras adicionales en el sistema 5G NR, además de un nuevo canal de comunicación (denominado NR Sidelink) que permita la comunicación directa de vehículo a vehículo.
Debido a los estrictos requisitos impuestos por la alta fiabilidad y rápido tiempo de reacción que caracteriza la conducción autónoma, el 5G NR incorpora un modo de operación llamado Ultra-Reliable and Low-Latency Communication (URLLC, Comunicación Ultra-Fiable y de Baja-Latencia), que ofrece un diseño flexible para soportar los servicios que requieren baja latencia y alta fiabilidad. En esta Prueba de Concepto, se ha demostrado que el modo URLLC puede soportar de manera efectiva la aplicación V2X con mejor capacidad y cobertura que otras tecnologías. En estas pruebas se ha conseguido un 99.999% de fiabilidad con una latencia de 1ms, requisitos ambos imprescindibles para la conducción autónoma en un escenario típico en exterior basado en macro celdas, como pueden ser zonas urbanas, suburbanas o áreas rurales. Esta prueba de concepto sienta las bases de las pruebas de campo a gran escala que habrá que llevar a cabo en los próximos despliegues comerciales de las redes móviles 5G a nivel mundial.
En esta prueba de concepto de 5G-V2X se ha utilizado un novedoso esquema de trama auto-contenido, tanto para la comunicación de la estación base al vehículo como entre vehículos. Este esquema permite una respuesta a las transmisiones mucho más rápida, posibilitando comunicaciones de muy baja latencia. La gran flexibilidad que proporciona el marco el sistema NR permite ofrecer soporte a nuevas funcionalidades, como Polar coding (códigos Polares) para la corrección de errores en los paquetes pequeños, un procedimiento optimizado de retransmisiones HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request,) que incrementa la fiabilidad en la transmisión, o un “Estado Inactivo” que aun así permite el envío instantáneo de paquetes cortos que controlen las maniobras del coche. Para mejorar aún más el rendimiento, se ha probado otra tecnología clave: ‘SCMA-based (Sparse Coded Multiple Access) Grant Free Access’ o ‘Permiso de Acceso Libre basado en SCMA (Acceso Múltiple por Dispersión de Código)’, la cual puede simplificar los procedimientos de acceso en el enlace ascendente de modo que se reduce significativamente la latencia de transmisión.
En esta prueba de concepto, se ha utilizado una flota coordinada de camiones como caso de prueba típico para servicios de V2X avanzados, donde todos los vehículos de la flota son controlados a través de la red 5G NR, demostrando que se puede alcanzar una fiabilidad de un 99.999% con un retardo de ida y vuelta de 1ms, y que la cabecera de señalización puede reducirse en un 67% comparada con los sistemas celulares actuales.
