Couverture ElectroniqueS n°127

La communication étendue entre les véhicules et leur environnement promet de sécuriser les déplacements automobiles, dans un cadre de conduite de plus en plus assisté. Encore faut-il comprendre et savoir mettre en œuvre les énormes besoins de test, de certification et de normalisation sur lesquels les communications C-V2X reposent. A u cours des dernières décennies, la mise en place des ceintures de sécurité, des airbags et des zones de déformation au sein des véhicules a grandement contribué à sauver des vies sur nos routes. Les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) d'aujourd'hui et les solutions de conduite autonome du futur contribueront à réduire encore le nombre d'accidents de la circulation, mais leur impact restera limité s'ils n'ont pas accès aux informations collectives de tous les usagers de la route. Même le conducteur le plus concentré ne peut pas réagir à un accident qui se produit juste devant lui ou dans un virage en épingle sans visibilité. Mais, collectivement, nos compagnons de route, à savoir les chauffeurs, cyclistes et piétons, pour-raient partager de telles informations les uns avec les autres, nous permettant ainsi de réagir en conséquence et à temps. C'est la vision que la communication V2X (entre un véhicule et son environnement) propose aux usagers de la route de demain. Comme toute technologie, elle nécessite des normes afin que chacun aborde sa mise en œuvre de la même manière. Mais qui s'assurera que ces normes soient respectées ? Existe-t-il des précédents historiques qui puissent nous fournir une approche appropriée ? Afin de s'assurer que la conduite automatisée et coopérative devienne une réalité et pour vérifier que les systèmes développés par différents constructeurs automobiles et leurs fournisseurs soient interopérables, les normes sont primordiales. Celles dédiées à la communication V2X sont définies dans une large gamme de documents qui couvrent en totalité cette avancée, des technologies d'accès radio jusqu'aux installations en passant par les couches d'applications. Dans le monde entier, diverses normes dédiées aux systèmes de transport intelligents (ITS) ont été déve-loppées. Cela s'étend à l'accès sans fil dans les environnements des véhicules (WAVE) aux États-Unis, défini dans les séries de normes IEEE 1609 et ETSI ITS-G5 en Europe. Les deux peuvent reposer sur la norme IEEE 802.11p, une extension de la norme WLAN. Le projet de partenariat de 3 e génération (3GPP) a travaillé, en parallèle, sur une norme de couche de communication mondiale qui permet également aux systèmes de transport intelligents de fonctionner sur les technologies de réseaux cellulaires, en exploitant la technologie existante des réseaux mobiles commerciaux. La communication d'appareil à appareil (D2D) sur cette technologie ne nécessite aucune infrastructure de réseau mobile. Les mécanismes de communication automobile via réseaux cellulaires, insérés pour la première fois en 2015 dans la version 12 du standard 3GPP, ont été peaufinés pour répondre aux besoins étendus des fonctions C-V2X à l'occasion de la version 14 du 3GPP, dite LTE V2X, promulguée en 2017. En fait, l'IoV (Internet des véhicules) actuellement mis en œuvre en Chine utilise des normes développées par plusieurs organismes, incluant celle de la société des ingénieurs automobile de Chine (SAE-C), ainsi que la C-V2X. La 4G LTE sert de base Considérée dans son ensemble, la C-V2X est une excellente technologie permettant à tous les usagers de la route, des piétons aux automobilistes, de partager des informations relatives à l'état des véhicules et de nos autoroutes avec l'infrastructure en charge du trafic, tout en fournissant simultanément un accès à Internet et à des services cloud. Puisqu'elle repose sur la technologie cellulaire 4G LTE déjà utilisée et même omniprésente aujourd'hui, et puisque les normes 3GPP incluent une feuille de route relative à l'augmentation de la bande passante et à la diminution des temps de latence des prochains réseaux 5G, sa compatibilité future est d'ores et déjà intégrée. En outre, les jeux de composants nécessaires à la communication radio et aux équipements de test afin d'améliorer son interopérabilité sont déjà en circulation. Ici, une importante distinction doit être faite à propos de la C-V2X. Dans un avenir proche, une grande partie de la communication reposera sur la 4G LTE. La prise en charge de la 5G est imminente et, à mesure que l'infrastructure réseau est déployée, certaines communications cellulaires véhicule-réseau (C-V2N) sont susceptibles de passer à la 5G. Cependant, toutes les autres fonctionnalités de la V2X, telles que les fonctions véhicule-piéton (V2P), véhicule-véhicule (V2V) et véhicule-infrastructure (V2I), continueront dans un futur proche de nécessiter des tests et des approbations par rapport aux normes 4G LTE existantes. HOLGER ROSIER (ROHDE & SCHWARZ) Holger Rosier est responsable technologique chez Rohde & Schwarz depuis 2016. Auparavant, il a notamment travaillé dans différentes sociétés, dont Huawei Technologies, sur les technologies de communication entre véhicules automobiles. Il est diplômé de l'École supérieure polytechnique de Rhénanie-Westphalie (RWTH) d'Aix-la-Chapelle. Le processus qui a donné naissance à la C-V2X met également en évidence l'importance colossale d'une collaboration pour développer de telles normes. Une partie du travail dans la recherche sur l'appréhension des difficultés d'une solution ITS a été prise en charge par des subventions gouvernementales. Des organisations telles que la 3GPP ont également coopéré, en s'assurant que les téléphones cellulaires puissent fonctionner à l'échelle mondiale. Et maintenant, pour vérifier que l'industrie automobile et la technologie radio sur laquelle s'appuiera la C-V2X répondent aux besoins de chacun, une nouvelle organisation a été constituée. Rohde & Schwarz offre tout un portefeuille de solutions appropriées pour le C-V2X, de la génération du signal radio physique jusqu'aux protocoles et applications de communication. Travaux de la 5GAA L'association automobile 5G (5GAA) est un groupe interprofessionnel des principaux acteurs automobiles et des représentants de l'industrie des télécommunications. Depuis sa création, elle s'est établie mondialement grâce aux représentants industriels, veillant à ce que la prochaine étape d'intégration des solutions automobiles avec la technologie des télécommunications se déroule sans problème. Leurs groupes de travail étudient de nombreuses questions, des sujets importants comme les modèles d'activité et les stratégies de mise sur le marché, jusqu'aux besoins techniques et à l'architecture du système. Ils réalisent également des évaluations et mettent en œuvre des tests à grande échelle, en s'assurant que les concepts techniques puissent être testés dans la dure réalité de nos autoroutes. Cela a donné lieu à une série de livres blancs et d'études exhaustives qui ont permis de mieux comprendre la technologie C-V2X sous-jacente. Les tests sont des éléments essentiels pour le lancement de n'importe quel produit. Ils l'accompagnent depuis le laboratoire de recherche et de développement jusqu'au test de fin de ligne après la fabrication. De toute évidence, une partie des tests consiste à s'assurer que l'équipement fonctionne dans les limites définies par les normes. Pour un dispositif de télécommunication, cela comprend l'étape RF, ainsi que la prise en charge des différents protocoles pour lesquels il a été conçu. Rohde & Schwarz, fournisseur leader du marché dans les domaines des communi-cations mobiles et sans fil, est bien placé pour fournir un support dans ce secteur, avec ses solutions de test. Au fil des ans, le logiciel, à travers sa capacité à configurer rapidement et simplement l'équipement matériel pour tester un large panel de dispositifs, est devenu un facteur clé de différenciation. L'interaction d'une seule solution C-V2X avec un système de référence tel que défini par l'équipement de test est, assurément, un test comparatif essentiel à mettre en œuvre. Cependant, il reste la question de l'interopérabilité. Le succès mondial des normes de télécommunication radio développées par la 3GPP peut en partie être attribué aux processus de tests harmonisés mis en place. Vers des programmes de test harmonisés Au fil des ans, le Forum de certification mondial (GCF) s'est imposé comme seul juge de conformité aux normes. La première étape consiste à tester indépendamment les modems et les téléphones afin de vérifier s'ils sont conformes aux normes applicables en termes de fréquences radio et de protocoles. La seconde étape consiste à évaluer les téléphones dans le cadre d'un test d'acceptation de porteuse par l'opérateur. Cela comprend l'étude comparative de la performance et la preuve que diverses fonctions du réseau fonctionnent comme prévu. L'automobile étant de plus en plus connectée, devant fonctionner de manière transparente avec d'autres nœuds mobiles au-delà des frontières nationales et internationales, la considération d'une telle procédure de tests des composants C-V2X et des unités de contrôle électronique (ECU) devrait également être rapidement mise en place. La 5GAA travaille à la promotion d'un programme de tests harmonisés pour l'évaluation de la conformité à la C-V2X. Concernant l'industrie des télécommunications, il pourrait être divisé en tests de conformité spécifiques dédiés aux couches de protocole de communication et en tests d'interopérabilité appliqués au produit fini. Une telle approche comprend des procédures de test harmonisées, un ensemble d'exigences minimales et la sélection de partenaires appropriés. Les couches d'accès radio nécessiteraient obligatoirement la conformité avec la norme mondiale 3GPP, tandis que les couches supérieures liées à l'application seraient testées selon les normes régionales, probablement divisées entre les États-Unis, l'Europe et la Chine. La C-V2X a le potentiel d'améliorer grandement la sécurité des piétons et des moyens de transport. La participation de Rohde & Schwarz aux organismes de normalisation, réunions et comités consultatifs qui contribuent aux technologies nécessaires, est révélatrice de notre objectif d'atteindre le zéro accident sur nos routes. À mesure que les ITS et la C-V2X passeront du concept à la réalité, nous continuerons d'utiliser nos connaissances, notre apprentissage et notre expérience pour faire le pont entre le monde de l'automobile et les industries de télécommunication au profit de tous les usagers de la route. n

Liaisons automobiles : bien évaluer la conformité des communications C-V2X

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