Ajoneuvojen keskinäisten sekä ajoneuvojen ja infrastruktuurin välisten V2X-sovellusten toiminta pohjautuu toistuvaan tietojen vaihtoon. Kuinka nykyiset standardoidut viestintäratkaisut täyttävät V2X-sovellusten laatuvaatimukset? Qosium on merkittävässä roolissa, kun Kaitotek tekee yhteistyötä Itävaltalaisen Virtual Vehicle Research:n kanssa aiheeseen liittyen. Työ on tuottanut tähän saakka tarkimmat julkiset V2X-käyttötapausten tiedonsiirron palvelunlaadun mittaustulokset.
31.8.2023
Älykkäät liikennejärjestelmät (Intelligent Transport Systems, ITS) ja verkottunut yhteistoiminnallinen liikkuminen (Cooperative, Connected, and Automated Mobility, CCAM) edellyttävät turvalliseen toimintaan, että tietoa eri toimijoiden välillä pystytään siirtämään luotettavasti ja matalalla viiveellä. Yhteistoiminnallinen havainnointi (Collective Perception, CP) mahdollistaa nopean reagoinnin liikenneympäristön muuttuviin tilanteisiin, sillä sekä infrastruktuuri että kulkuneuvot voivat reaaliajassa jakaa havaintoja keskenään. Kaitotek ja Virtual Vehicle Research selvittivät tiedonsiirron suorituskykyä standardipohjaisen yhteistoiminnallisen havainnoinnin tapauksissa kaupunki- ja moottoritieympäristöissä. Viestinvaihdon palvelunlaatua mitattiin kahden tieliikennekäyttöön hyväksytyn automaattiseen ajamiseen kehitetyn auton välillä hyödyntäen Kaitotekin Qosium-järjestelmää. Tietoliikenneyhteytenä toimi ITSG5, joka pohjautuu IEEE 802.11p/bd -standardiin.
Tulokset osoittavat, että yksisuuntainen viive pysyy pääasiassa alle viidessä millisekunnissa, mikä on hyvällä tasolla. Pakettihäviöiden osalta tilanne ei ole yhtä ruusuinen, sillä CP-sovellusten kehityksessä tulisi varautua siihen, että vain noin joka toinen viesti tulee perille jopa lyhyilläkin etäisyyksillä. Yleislähetys kaikille ilman varmistuksia, lyhyt radiokantama (n. 100 m), törmäykset radiokanavassa sekä ympäristön ja liikkuvuuden tekijät aiheuttavat suuren määrän viestihäviöitä. Mittauksissa käytettiin kahta ajoneuvoa, mutta ITSG5:n kanavanvarausmenetelmä voi lisätä viiveitä ja pakettihäviöitä entisestään, mikäli useat ITS-laitteet kuormittavat radiokanavaa. Tämä onkin eräs jatkotutkimusaiheista: kuinka palvelunlaatu käyttäytyy näissä käyttötapauksissa, kun on useita samasta radioresurssista kilpailevia lähettimiä. Mielenkiintoista on myös selvittää, miten matkaviestinteknologiaan pohjautuva C-V2X vastaa V2X-vaatimuksiin, kunhan radiomodeemien saatavuus ja verkkojen tuki laajenee. Jälleen kerran Qosium osoittautui korvaamattomaksi työkaluksi tällaisten todellisten käyttötapausten palvelunlaadun mittaamisessa.
Lisää tietoa mittauksista ja tuloksista löydät tutkimusartikkelista, joka on luettavissa täällä: ieeexplore.ieee.org/document/10198493
Tutkimustyö tehtiin ECSEL InSecTT -hankkeessa, jota tukee Euroopan Unionin Horizon 2020 tutkimus- ja innovaatio-ohjelma, sekä Kaitotekia osaksi myös Business Finland.