C-V2X Telah Hadir - Standar 5G Rilis 16

 Ketika dunia menerapkan ‘lockdown’ dimana – mana karena pandemi COVID-19, pembahasan standar komunikasi seluler 5G terus berlanjut. Pembaruan pada standar 5G, Rilis 16 (Rel16) baru saja dirilis oleh 3GPP, sebuah badan dunia yang bertanggung jawab untuk menentukan standar industri komunikasi seluler internasional. 


Fase pertama dari standar 5G telah hadir dengan Rilis 15, yang bersifat mendasar dan sebagian besar berfokus pada kasus penggunaan broadband seluler yang meningkat (eMBB). Rel16, juga disebut sebagai 5G Phase 2, mencakup dukungan eMBB lebih lanjut tetapi juga memasukan beberapa kemampuan yang sangat ditunggu-tunggu yang ditujukan untuk aplikasi misi kritis, serta Industrial Internet of Things (IIoT).


Rel16 untuk Aplikasi Penting


Ringkasan peningkatan utama dalam fase kedua 5G standar 3GPP Release 16 tergambar di bawah ini.



Image By Andrian S


Rel16 mencakup beberapa penyempurnaan yang mendukung komunikasi Cellular-Vehicle-to-Everything (C-V2X) - salah satu contoh paling umum dari kasus penggunaan misi kritis. C-V2X mencakup komunikasi kendaraan-ke-kendaraan (V2V), kendaraan-ke-pejalan kaki (V2P), dan kendaraan-ke-infrastruktur (V2I), semua interaksi diperlukan untuk meningkatkan keselamatan kendaraan, aplikasi ini penting untuk mewujudkan visi mengemudi otonom sepenuhnya. 


Salah satu inovasi utama yang mendorong peningkatan ini adalah kemampuan yang disebut Rel16 Sidelink. Dikembangkan dan dikirimkan untuk dimasukkan ke dalam standar 5G oleh Qualcomm. Sidelink memungkinkan kesadaran situasi secara real time, peningkatan berbagi data sensor, dan pengemudi yang terkoordinasi antar kendaraan. Salah satu kegunaan utama dari teknologi ini adalah pengurangan kemacetan lalu lintas. Ini harus beresonansi dengan siapa saja yang pernah terjebak kemacetan, bergerak lebih lambat dari kecepatan berjalan seseorang dan mengkhawatirkan tentang berapa banyak bahan bakar yang dikonsumsi oleh lalu lintas saat berhenti tersendat karena kemacetan.


Menurut Qualcomm baru-baru ini, Sidelink melalui radio jarak pendek mampu menangani situasional non-line-of-sight (NLOS) dan juga line of sight (LOS). Meskipun C-V2X pertama kali diperkenalkan di Rel14 dan ditingkatkan di Rel15, C-V2X pertama kali hadir dengan batasan pada throughput, latensi, keandalan, dan pemosisian. C-V2X berbasis Rel14 / 15 untuk kasus penggunaan keselamatan dasar. Dengan Rel16, Sidelink menggunakan fungsionalitas berbasis 5G New Radio (NR) untuk meningkatkan keterbatasan tersebut dan memungkinkan kasus penggunaan berbasis multicast yang lebih canggih. Dengan jangkauan operasi dalam ratusan meter atau lebih dan menggunakan pita ITS 5.9GHz yang dicadangkan untuk C-V2X atau spektrum berlisensi seluler, sidelink mampu membantu meningkatkan keselamatan dan efisiensi bahkan dalam situasi sulit seperti kondisi cuaca buruk atau persimpangan yang gelap.


Qualcomm juga menguraikan lebih lanjut tentang peningkatan yang dicapai dengan memanfaatkan fungsi 5G NR seperti air interface berbasis OFDM dengan dukungan wideband carrier dan jarak sub-carrier yang dapat disesuaikan, kerangka kerja berbasis slot yang fleksibel dan DMRS sebagai fungsi kecepatan, dan pengkodean saluran lanjutan. Lebih lanjut, sidelink NR C-V2X akan memiliki dukungan untuk sinkronisasi waktu sidelink yang memungkinkan pengoperasian C-V2X yang kuat bahkan tanpa jangkauan GPS.


Bersamaan dengan Sidelink yang disempurnakan, penyempurnaan Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC) juga diperkenalkan untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan keandalan jaringan. Peningkatan ini tidak terbatas pada peningkatan kemampuan permintaan transmisi ulang, komunikasi multipoint terkoordinasi, peningkatan redundansi dan keragaman spasial, penjadwalan yang fleksibel, serta, prioritas saluran saat mendukung beberapa kasus penggunaan (mis. EMBB dan misi penting) dari perangkat yang sama .

Image By Andrian S


Rilis 16 menambahkan V2X Sidelink untuk kendaraan-ke-kendaraan (V2V) dan kendaraan-ke-infrastruktur (V2I) 


Bagaimana dengan IIoT?


Dalam Rel16, URLLC ditingkatkan agar dapat diterapkan untuk mendukung misi kritis dan IIoT. Mengingat kebutuhan aplikasi IIoT yang terfragmentasi dan sering disesuaikan, penting bahwa 5G memungkinkan tidak hanya pada jaringan yang berdedikasi dan andal yang dapat dioptimalkan untuk layanan tertentu, tetapi juga dapat melakukannya di lingkungan yang dimiliki dan dioperasikan secara pribadi. Mengingat sebagian besar perusahaan memerlukan teknologi 5G ini, maka Rel16 juga telah memperkenalkan fitur-fitur seperti akses berbasis NR ke dalam spektrum yang tidak berlisensi. Rel16 juga meningkatkan pengoptimalan serta menentukan persyaratan fase 2 untuk Future Railway Mobile Communications Systems (FRMCS).


Sangat mudah untuk melihat bagaimana dukungan untuk spektrum yang tidak berlisensi berbasis NR, serta kemampuan jaringan pribadi 5G untuk memperluas opsi potensial topologi jaringan kebutuhan industri tertentu. Namun tidak mudah untuk memahami bagaimana beberapa peningkatan efisiensi dan kinerja 5G dalam memenuhi persyaratan IIoT. Misalnya, lokasi dan pemosisian adalah kemampuan fundamental untuk banyak aplikasi vertikal.


Semakin akurat dan tepat, maka akan semakin banyak aplikasi yang dapat diaktifkannya. Meskipun secara umum keakuratan dan ketepatan lokasi dan pemosisian berguna untuk ketiga kasus penggunaan 5G (eMBB, mission critical, dan IoT), ini juga sangat penting untuk memungkinkan penggunaan IIoT tingkat lanjut seperti sistem robotik di gudang dan pabrik. Kasus penggunaan seperti ini tidak hanya membutuhkan pemosisian yang sangat tepat tetapi juga menyediakannya di lingkungan dalam ruangan (indoor) di mana GNSS / GPS berbasis satelit tidak dapat diandalkan. Untuk tujuan ini, salah satu perbaikan utama yang diperkenalkan adalah Sinyal Referensi Posisi (PRS). Konsep PRS ini dimasukkan ke dalam standar Rel16 oleh Qualcomm, PRS mendukung multisel dan pemosisian berbasis perangkat. Menurut Qualcomm, PRS menggunakan berbagai teknik penentuan posisi 5G seperti RTT, AoA / AoD, dan juga TDOA.


Pada akhirnya, kasus penggunaan IIoT ini akan membutuhkan pemosisian yang sangat presisi dalam orde sub-meter, dan persyaratan ini akan menjadi bagian dari Rilis 17. Namun, sampai saat ini, teknik-teknik yang ada telah mampu membawa kita lebih dekat ke arah sana dengan memenuhi persyaratan posisi 5G awal, yakni pemosisian 3 meter di dalam ruangan dan pemosisian 10 meter di luar ruangan.


Implementasi dan Langkah Selanjutnya


Biasanya, dalam 12-18 bulan setelah rilis standar diumumkan, maka chipset, perangkat, dan jaringan yang sesuai akan mulai diperkenalkan dengan beberapa pengadopsi awal dalam waktu 6 bulan. Sebagian besar akan sangat bergantung pada keterlibatan vendor dalam aktivitas pra-rilis dan kemampuan mereka untuk menyesuaikan desain dengan kebutuhan. Perangkat pertama yang mendukung Rel16 mungkin akan diperkenalkan pada paruh kedua tahun 2021.


Proyek Rel16 telah diselesaikan dan diluncurkan, ini menandakan awal untuk produk komersial 5G masa depan. Pekerjaan pada Rel17 5G masih sedang berlangsung, yang dijadwalkan untuk rilis awal pada akhir 2022.


Ditulis oleh : Andrian S