ISO 17515-2 - Inteligentní dopravní systémy – Pozemní rádiová přístupová síť (E-UTRAN) – Část 2: Komunikace zařízení – zařízení (D2D)

Aplikační oblast: Komunikace vozidla, Hardwarová a softwarová zařízení pro zajištění komunikace, Zajištění přenosu dat a informací, Komunikace (CALM)

PDF

Rok vydání normy a počet stran: Vydána 2020, 30 stran

Rok zpracování extraktu: 2022

Skupina témat: CALM

Téma normy: CALM protokoly

Charakteristika tématu: CALM - komunikace s využitím bezdrátové sítě LTE (D2D)

Úvod, vysvětlení východisek

Popis principu funkace LTE D2D komunikace, požadavky na zavedení protokolu na bázi LTE D2D

Popis architektury, hierarchie, rolí a vztahů objektů

Architektura interface ITS-S pracujícím na bázi LTE-D2D

Popis procesu / funkce / způsobu použití

Popis funkcí obsluhy protokolů na bázi LTE D2D

Popis rozhraní / API / struktury systému

Definice základních datových struktur, definice základních typů zpráv

Definice protokolu / algoritmu / výpočtu

Norma shrnuje formou odkazů do dalších standardů požadavky na řízení komunikačního rozhraní.

Definice reprezentace dat / fyzikálního významu

Definice základních struktur protokolu v ASN.1

Definice konstant / rozsahů / omezení

Definice základních parametrů rozhraní, vymezení frekvenčního spektra, popis metod stmívání

Úvod

Mezinárodní norma ISO 17515 zavádí skupinu funkčních požadavků na rozhraní pozemní přístupové sítě E-UTRAN (označované také jako LTE) v rámci prostředí CALM a ITS systémů. Norma se skládá celkem ze 3 částí:

ISO 17515-1 – Obecné požadavky na síť E-UTRAN

ISO 17515-2 - LTE komunikace zařízení se zařízením (D2D)

ISO 17515-3 - LTE komunikace vozidla se všemi (V2X)

 

Poznámka: E-UTRAN je radiová část aktuálně nejrozšířenějšího systému LTE/4G, E-UTRAN je souhrnné označení pro síť, uživatelé a přístupové body.

 

Část normy ISO 17515-2 (dále jen “popisovaný dokument”) specifikuje požadavky na implementaci rozhraní LTE-D2D do ITS stanice. LTE-D2D komunikace je určena k přímé komunikaci mezi dvěma ITS stanicemi.

Rozhraní LTE-D2D      stanice ITS obecně podporuje komunikaci v následujících situacích:

  1. bez podpory základnové stanice, tj. v prostředí bez pokrytí LTE signálem
  2. s částečnou podporou základnové stanice LTE
  3. s plnou podporou jedné základnové      stanice
  4. s plnou podporou dvou základnových stanic
Poznámka: Extrakt uvádí vybrané kapitoly popisovaného dokumentu a přejímá původní číslování kapitol.

Užití

Dokument stanovuje principy pro implementaci rozhraní LTE-D2D do ITS stanice v rámci CALM.

Pro orgány státní správy přináší základní technické informace k získání představy o možnostech využití protokolu LTE-D2D v prostředí ITS.

Pro výrobce telematických zařízení a jejich provozovatele definuje požadavky na komunikaci ITS stanic v prostředí LTE-D2D protokolu.

1. Předmět normy

Norma specifikuje požadavky na implementaci komunikačního rozhraní LTE-D2D protokolu do přístupové vrstvy ITS-S stanice. Komunikační rozhraní LTE-D2D pracuje na bázi rádiového komunikačního systému E-UTRAN specifikovaném v rámci norem 3GPP. Dokument dále specifikuje požadavky na vrstvu přizpůsobení média (CAL) a vrstvu řízení ITS stanice (MAE).

2. Souvisící normy

Souvisejícími normami jsou zejména normy skupiny CALM. Výběr norem je uveden níže:

ČSN ISO 21217:2014- Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) - Architektura

    

ČSN ISO 24102-1:2017, Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) - Management stanice ITS - Část 1: Lokální management

 

ČSN ISO 24102-3:2017, Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) - Management stanice ITS - Část 3: Přístupové body služby

3. Termíny a definice

Norma zavádí některé nové termíny; většina termínů a zkratek je uvedena v normách ISO 21217 a dalších normách CALM. Níže jsou uvedeny příklady nejdůležitějších termínů a definic.

Sidelink (sidelink)         rozhraní mezi dvěma nebo více UE, ekvivalentní k rozhraní PC5, jedná se o komunikační propojení dvou sousedních zařízení

PC5 (ProSe communication 5)        rozhraní mezi dvěma nebo více UE, rozhraní definováno ve standardech 3GPP jako rozhraní s přímou vazbou na LTE-D2D      

Další termíny a zkratky z oboru ITS jsou obsaženy ve slovníku ITS terminology.

4. Symboly a zkratky

Norma obsahuje 26 zkratek. Zde je uveden výčet nejdůležitějších z nich:

3GPP             Sdružení 3GPP a pravidla pro síť 3.generace mobilních komunikací (3rd Generation Part     nership Project – 3rd Generation Networks)

eNB               rozšířený uzel B - pevná stanice mobilní sítě, která přímo interaguje s množinou uživatelských zařízení      (Evolved Node B – Fixed station of a mobile network that directly interacts with UEs)

D2D               komunikace vozidlo - vozidlo (device to device)    

E-UTRA         přístup prostřednictvím pozemní rádiové přístupové sítě (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)

E-UTRAN      pozemní rádiová přístupová      síť (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)

UE                 uživatelské zařízení – mobilní zařízení LTE (LTE User Equipment – mobile LTE equipment)

Další termíny a zkratky z oboru ITS jsou obsaženy ve slovníku ITS terminology (www.itsterminology.org).

5 Využití LTE-D2D v ITS

    1. Využitelné funkce LTE-D2D v ITS

Tato kapitola v rozsahu jednoho odstavce obsahuje velmi stručný souhrn použitelnosti normy v prostředí ITS s odkazem na kapitolu 5.3 Komunikace zařízení – zařízení (LTE-D2D).

5.2 Komunikace zařízení – zařízení (LTE-D2D)

Kapitola v rozsahu 2 stran obsahuje popis základní funkcionality komunikace LTE-D2D prostřednictvím rozhraní PC5. V kapitole jsou popsány dva základní režimy funkcionality rozhraní:

-- rozhraní řízené operátorem

            1) s dynamickým přidělováním zdrojů

            2) bez dynamického přidělování zdrojů

- rozhraní neřízené operátorem

Kapitola dále popisuje 4 základní scénáře fungování rozhraní LTE-D2D:

 

 

 

 

 

a) Scénář A – určený pro komunikaci LTE-D2D neřízenou operátorem, obě UE jsou dosahem mimo LTE síť     , viz. Obrázek 1

Obrázek 1 -      Scénář A - LTE-D2D

b) Scénář B – určený pro komunikaci LTE-D2D neřízenou operátorem, jedna UE je dosahem mimo LTE sítě,  viz. Obrázek 2

 

 

Obrázek 2 - Scénář B - LTE-D2D    

 

c) Scénář C – určený pro komunikaci LTE-D2D řízenou operátorem, obě UE jsou v dosahu jedné BTS LTE sítě, viz. Obrázek 3

 

Obsah obrázku text, hodiny

Popis byl vytvořen automaticky

Obrázek 3 – Scénář C - LTE-D2D    

 

d) Scénář D – určený pro komunikaci LTE-D2D řízenou operátorem, obě UE jsou v dosahu různých BTS LTE sítí     , viz. Obrázek 4

Obrázek 4 -  Scénář D - LTE-D2D    

 

 

5.3 Základy komunikace LTE-D2D

Kapitola v rozsahu 2 stránek obsahuje popis základních vlastností komunikace LTE-D2D

Jedná se o následující entity:

  1. Obecné požadavky – zde jsou formou odkazu popsány základní vlastnosti komunikace a metody alokace zdrojů
  2.      Uživatelský plán – zde je popsán tzv. uživatelský plán (sada protokolů), což je vlastně popis rozhraní v OSI modelu na úrovni UE (viz. Obrázek 5)

    

Obrázek 5 - Uživatelský plán (zásobník protokolu) pro komunikaci

Legenda: PHY – fyzická vrstva, MAC – linková vrstva, RLC – řízení radiového propojení, PDCP – řízení paketů

  1. Systém řízení– jedná se o popis speciální konfigurace protokolového zásobníku určeného ke komunikaci mezi UE a LTE sítí
  2. Autorizační služba – jedná se o popis systému autorizace pro komunikaci LTE-D2D
  3. Speciální identifikátory pro komunikaci  zde je uveden výčet těchto identifikátorů s odkazy do příslušných standardů 3GPP

6 Obecné požadavky

Kapitola v rozsahu jednoho odstavce obsahuje výčet standardů 3GPP, které je třeba při implementaci rozhraní dodržet.

7 ITS Stanice

7.1 ITS Stanice a komunikační architektura

Kapitola v rozsahu dvou stran popisuje zásady implementace rozhraní LTE-D2D do ITS stanice. Implementace vychází ze standardního modelu ITS stanice specifikované v ISO 21217 (viz. Obrázek 6).

Obrázek 6 - Struktura ITS stanice

Obrázek 7 zobrazuje strukturu komunikačního protokolu uvnitř stanice ITS.

Obsah obrázku text

Popis byl vytvořen automaticky

Obrázek 7 - LTE-D2D komunikační rozhraní    

 

7.2 Přístupové body služby

Kapitola v rozsahu půl strany obsahuje formou normativních odkazů do standardů 3GPP zásady implementace servisních přístupových bodů stanice ITS pro implementaci rozhraní LTE-D2D.

8 Protokoly pro komunikační rozhraní

Kapitola na dvou stranách popisuje formou odkazů do dalších standardů protokoly použité v jednotlivých vrstvách stanice ITS. Je zde řešena fyzická vrstva, datová vrstva a adaptační vrstva komunikace. V kapitole jsou stanoveny     identifikátory jednotlivých použitých protokolů na jednotlivých vrstvách komunikace. Příkladem může být například tabulka č.1, kde jsou uvedeny identifikátory IP komunikace v datové vrstvě.

 

Tabulka 1 - LTE-V2X Vrstva-3 (tab.1 normy)

Hodnota

Typ protokolu

EtherType

0

IPv6

IPv4

0x86. DD

0x08.00

1

Alokační a retenční priorita

Není definováno

2

PC5 signalizace

Není definováno

3

Non-IP

Není definováno

4

Rezervováno

Není definováno

 

9 Řízení komunikačního rozhraní

Kapitola v rozsahu jedné strany shrnuje formou odkazů do dalších norem a do příloh tohoto standardu způsob řízení komunikačního rozhraní LTE-D2D. Odkazy jsou rozděleny do odstavce věnovaného parametrům komunikačního rozhraní a odstavce, ve kterém jsou odkazy na popisy příkazů pro vlastní řízení komunikačního rozhraní.

10 Procedury

V kapitole v rozsahu 3 stran jsou popsány základní funkční procedury komunikačního rozhraní LTE-V2X. Jedná se o následující procedury:

  • Komunikační procedury
    • Procedura vysílání
    • Procedura příjmu
  • Řídící procedury
    • Řízení priorit komunikace
    • Změna provozního režimu
    • Mapování MAC adresy
    • Aktivace komunikačního rozhraní Sidelink
    • Dotazy na stav komunikačního rozhraní

11 Prokazování shody

Kapitola v rozsahu jednoho odstavce a odkazem do standardu ISO 21218 popisuje způsob prokazování shody pro implementaci komunikačního rozhraní.

12 Zkušební metody

Kapitola v rozsahu jednoho odstavce a odkazem do dalších standardů popisuje způsob zkoušení komunikačního rozhraní.

Příloha A (normativní) – Parametry komunikačního rozhraní

Příloha obsahuje formou tabulek definice parametrů komunikačního rozhraní.

Příloha B (normativní) – MI-COMMANDs

Příloha obsahuje formou tabulky definice základních příkazů pro obsluhu komunikačního rozhraní.

Příloha C (normativní) – MI-REQUESTs

Příloha obsahuje formou tabulky definice základních požadavků na zjištění stavu komunikačního rozhraní.

Příloha D (normativní) – Moduly v ASN.1

Příloha obsahuje moduly v notaci ASN.1.

Příloha E (normativní) – Stavy a změny stavů komunikačního rozhraní

Příloha obsahuje formou dvou tabulek popis jednotlivých stavů komunikačního rozhraní a přechody mezi nimi.

 

 

Výběr podle typu

Výběr podle aplikačních oblastí