V2X通信技術の基礎と高信頼化・高効率通信技術への応用 <オンラインセミナー>
~ 無線ネットワーク・V2Xの基礎と衝突警告システムの構築、V2Xにおける輻輳の影響と輻輳制御技術、LTE-V2Xに標準化されたSPS方式とその高信頼化および車車間通信の高効率化技術 ~
・車両の衝突回避に有用なV2X通信技術の基礎からその通信の信頼性向上技術まで修得し、より安全な自動運転・運転支援システムに応用するための講座
・V2X通信の輻輳制御技術や通信の高効率化技術を修得し、情報量の多い道路環境における通信の最適化と信頼性向上に活かそう!
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講師の言葉
(第1部)
本講演では、車両と様々なものの通信 (vehicle-to-everything: V2X) に焦点を当てて、ネットワークの制御の研究者の立場から、ネットワークの混雑 (輻輳) とその対応策 (輻輳制御) についてご紹介します。
将来、皆さんの車両が、V2Xの通信機器を搭載し、周囲の車両等とのパケット通信を通して様々な情報を交換することで、自動運転や衝突警告といった安全運転のためのシステムが実現されると予想されます。しかしながら、多数の車両等がV2Xのネットワークに参加する交差点等では、パケットの受信率が悪くなる輻輳状態に陥り、周囲の車両との情報交換がうまくいかず、安全運転のためのシステムが正常に作動しないということが生じかねません。この輻輳の問題を解決するためには、輻輳制御の発展が不可欠になってきます。本講演では、講演者がこれまで研究してきた輻輳や輻輳制御について、その一端をご紹介します。
具体的には、V2Xの輻輳制御に関係する無線ネットワークの基礎的な仕組みを紹介し、その後、V2Xの標準規格や衝突警告システムといった業界の動向を紹介します。これらの無線ネットワークやV2Xの基礎知識を基にして、輻輳の発生や輻輳制御について紹介していきます。
(第2部)
車車間通信は、交通事故の回避のみならず、道路状況の把握・車載機のオンライン更新・車内エンターテイメントなどにも必要不可欠です。
交通事故の回避の場合、LTE-V2Xが標準化され、その中のサイドリンクが自律分散制御でリソース割り当てを行うので、実用化が有望です。ただし、車両数が増加する際、複数車両が同じリソースを選択することにより、衝突が頻発する恐れがあります。それを解消するために、リソースの使用状況を考慮したリソース割り当て、及び交通事故回避の観点で近距離通信の信頼性を重視し、異なる送信周期に対応し、後方互換性を持つ改良技術を紹介します。
LTE-V2Xを補うために、NR-V2Xはさらに標準化され、broadcastのみならず、unicast、groucast配信方式を導入しました。また、信頼性をあげるために中継方式が標準化されており、この最新の標準化動向を紹介します。
道路状況の把握などの場合、道路上の障害物を複数の車両が同時に検知して配信することが可能であり、また、経路計画のために、各車両がそれぞれ前方の交通状態を取得すると、通信量が車両数に比例して増加し、無線チャネルが混雑になる恐れがあります。配信の効率化を図るために、中継制御・重複配信抑制・キャッシングなどの技術を紹介します。
本セミナーは募集を終了いたしました
セミナー詳細
開催日時 |
- 2023年12月20日(水) 10:30 ~ 17:30
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開催場所 |
オンラインセミナー |
カテゴリー |
オンラインセミナー、電気・機械・メカトロ・設備、ソフト・データ・画像・デザイン |
受講対象者 |
・ネットワークの制御の観点からV2X (特に自律分散制御型のV2X) を学びたい方
・V2Xの技術動向を知りたい方
・車車間通信の研究・開発を行う技術者や研究者の方
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予備知識 |
・特に必要ありませんが、車車間通信では、遠方に情報を配信するために、マルチホップ通信が行われます。また、多数の車両は、CSMAやOFDMAなどのチャネル制御方式によって、無線チャネルを共有します。これらの予備知識が分かれば、理解しやすいです |
修得知識 |
・自律分散制御型のV2Xの仕組みとV2Xの輻輳制御に関わる無線通信の基礎知識
・LTE-V2Xのサイドリンク上動作するSPS方式やNR-V2Xによる性能改善
・中継制御、重複配信制御、分散的キャッシングなど効率的な配信方式
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プログラム |
(第1部)無線ネットワークの基礎とV2Xにおける輻輳制御
1.無線ネットワークの基礎 〜パケットの送信から受信まで〜
(1).パケットの送信
a.送信する無線リソースの選択
b.変調・符号化
(2).無線伝送路とその特性
a.超区間変動 (距離減衰)
b.短区間変動 (シャドウイング)
c.瞬時変動 (マルチパスフェージング)
(3).パケットの受信
a.パケットの復調とシャノン容量
b.パケット受信率
2.V2Xの標準規格
(1).IEEE802.11pを用いたV2X規格 〜Dedicated short range communications (DSRC)〜
a.概要
b.無線リソースの選択方法: Carrier sense multiple access / collision avoidance (CSMA/CA)
(2).セルラを用いたV2X規格 〜Cellular-V2X (C-V2X) mode 4 / 5G-V2X mode 2〜
a.概要
b.無線リソースの選択方法: Sensing-based semi-persistent scheduling (SB-SPS)
3.衝突警告システム
(1).衝突警告の仕組み
(2).V2Xの通信品質に関する要求
4.衝突警告システムにおけるV2Xの課題 〜輻輳〜
(1).輻輳の発生メカニズム
(2).輻輳による通信品質への影響
5.V2Xにおける輻輳制御
(1).Decentralized congestion control (DCC) による輻輳制御
(2).Non-orthogonal multiple access (NOMA) による輻輳制御
(第2部)車車間通信の高信頼化および効率化技術
1.車車間通信の高信頼化
(1).基地局に依存しないV2Xサイドリンク
a.LTE-V2Xに標準化されたSPS方式(周期的送信向け)
b.SPSの問題点:隠れ端末・送信衝突
c.Matlabを用いたSPSの簡単なシミュレーション体験
(2).SPS方式の改良1:リソース使用状況に基づくリソース割り当て
a.リソース使用状況の収集
b.遅延と信頼性を考慮したリソース割り当て
(3).SPS方式の改良2:後方互換性を持つ改良
a.高信頼近距離通信
b.異なる送信周期への対応
(4)NR-V2Xの進化
a.Unicast, group cast, broadcast
b.中継送信
c.中継によるブロードキャスト配信の高信頼化
2.車車間通信の効率化
(1).効率的な中継配信
a.距離に基づく中継車両選択
b.車高の高い車両を用いた中継配信
(2).複数通信方式の併用による通信の効率化
a.DSRCと基地局経由通信の併用
b.イベント集約による効率化
c.重複配信抑制による効率化
(3).コンテンツ指向ネットワークを用いた情報配信
a.コンテンツ指向ネットワーク
b.分散的キャッシュ管理
c.クラスタを用いた一元キャッシュ管理
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キーワード |
無線ネットワーク V2X通信 輻輳制御 変調 符号化 無線伝送路 標準規格 IEEE 802.11p DSRC CSMA/CA C-V2X SB-SPS 衝突警告システム 通信品質 DCC NOMA 通信機器 自動運転 安全運転 車車間通信 高信頼化 高効率化 SPS方式 リソース割り当て 遅延 近距離通信 LTE-V2X NR-V2X 中継送信 ブロードキャスト 交通事故回避 |
タグ |
自動運転・運転支援技術・ADAS、アンテナ、信号処理、通信、無線、データ解析、ネットワーク、位置情報、自動車・輸送機、車載機器・部品、精密機器 |
受講料 |
一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
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会場 |
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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