1. Fogalom magyarul: A DSRC, ITS-G5 és az 5G kommunikáció szerepe a közlekedésben 

2. Fogalom angolul: The role of DSRC and 5G communications in transport

3. Meghatározás: 

A DSRC (Dedicated Short-Range Communications, dedikált kis hatókörzetű távközlés), az ITS-G5 és az 5G kulcsszerepet játszanak a közlekedési rendszerek fejlődésében, különösen az automatizált és intelligens közlekedési rendszerek (ITS) terén. Ezek a technológiák a járművek és az infrastruktúra közötti kommunikáció (V2X – Vehicle-to-Everything) alapját képezik, de különböző jellemzőkkel és alkalmazási területekkel rendelkeznek.

A DSRC az IEEE 802.11p szabványra épül, és főleg az Egyesült Államokban és Japánban használják. Az FCC szabályozza, és kizárólag a közlekedési rendszerek számára dedikált frekvenciasávot használ.

Az ITS-G5 az ETSI által szabványosított, és az európai piacra fejlesztették. Az ITS-G5 technológia ugyanazt a 802.11p szabványt használja, mint a DSRC, de a szabványosítás és a tesztelés az európai ITS-környezethez igazodik. 

A DSRC és az ITS-G5 kommunikációt együtt kezelhetjük.

Főbb jellemzők:

• A DSRC és az ITS-G5 hatótávolsága körülbelül 300-1000 méter. Ez elegendő a közvetlen környezetben lévő járművekkel és közlekedési infrastruktúrával történő kommunikációra.
• Mindkettő alacsony késleltetéssel rendelkezik, ami különösen fontos a balesetek megelőzéséhez, hiszen gyors adatcserét tesz lehetővé a járművek között.
• Általában a 5,9 GHz-es frekvenciasávban működnek, amelyet az ITS rendszerek számára dedikáltak, így biztosítva a megbízható kommunikációt.
• Segítik a kooperatív vezetést, például a járművek figyelmeztethetik egymást egy balesetre, hirtelen fékezésre vagy a közelgő veszélyekre, ezáltal növelve a közlekedés biztonságát.

A felhasználás területei:

• Balesetmegelőzés - lehetővé teszik a járművek közötti közvetlen kommunikációt, amely figyelmezteti a vezetőket a hirtelen fékező vagy akadályokba ütköző járművekről.
• Kooperatív adaptív sebességtartás - segítik a járművek közötti szoros együttműködésben, például a konvojok kialakításában, ahol a járművek egymáshoz igazítják sebességüket.
• Városi alkalmazások - A járművek képesek kommunikálni a közlekedési lámpákkal, amelyek valós idejű információkat biztosítanak a lámpák állapotáról, így a járművek optimalizálhatják a sebességüket a zöld hullám kihasználásához.

Előnyeik az alacsony késleltetés és a rövid hatótávolságú közvetlen kommunikációhoz nem igényelnek mobilhálózatot, mivel közvetlenül a járművek és az infrastruktúra között történik az adatcsere.

Hátrányaik, hogy rövid hatótávolságúak, csak a közvetlen környezetben lévő járművekkel és infrastruktúrával tudnak kommunikálni és alacsony adatátviteli sebességgel rendelkeznek az 5G-hez képest, ami bizonyos adatigényes alkalmazások esetén hátrányt jelenthet. A DSRC és az ITS-G5 frekvenciasávjának védelme alapvető fontosságú az intelligens közlekedési rendszerek (ITS) megbízható működése szempontjából, különösen azokban a biztonságkritikus alkalmazásokban, amelyek gyors és zavarmentes kommunikációt igényelnek. A frekvenciák védettsége biztosítja, hogy a járművek és az infrastruktúra közötti kommunikáció minimális interferenciával működjön, ezáltal növelve a közlekedés biztonságát és hatékonyságát. Az 5G megjelenése új kihívásokat hozhat a frekvenciasáv megosztása szempontjából, de a DSRC és az ITS-G5 továbbra is fontos szerepet játszik az együttműködő és automatizált közlekedés támogatásában.

2. 5G kommunikáció

Az 5G (az engedélyköteles frekvencia sávok Magyarországon: 700MHz(B28), 2100MHz(B1), 2600MHz és 3600MHz(B42-43)) a következő generációs mobilhálózat, amely a korábbi technológiáknál (például 4G/LTE) jelentősen nagyobb adatátviteli sebességet, alacsonyabb késleltetést és szélesebb hálózati kapacitást kínál. Az 5G alapvető szerepet játszik a járművek és az infrastruktúra közötti kommunikációban, különösen a járművek hálózatba kapcsolásában és az automatizált közlekedési rendszerek támogatásában.

Főbb jellemzői:

• Nagy adatátviteli sebesség, az 5G több gigabit/másodperc sebességgel képes adatokat továbbítani, ami lehetővé teszi a nagy adatmennyiséget igénylő alkalmazások (pl. nagyfelbontású térképek, valós idejű videó) használatát.
• Alacsony az 5G késleltetése, akár néhány milliszekundumra csökkenthető, ami ideális az automatizált járművek és más valós idejű közlekedési alkalmazások számára.
• Az 5G képes nagy területeket lefedni, és nemcsak rövid hatótávolságon működik, mint a DSRC. Ezáltal lehetővé teszi a járművek és infrastruktúrák közötti kommunikációt nagyobb távolságokon keresztül is.
• Az 5G képes nagyszámú eszközt (például szenzorokat, járműveket, infrastruktúrát) egyszerre kezelni, ami kritikus lesz a jövőbeli intelligens közlekedési rendszerekben.

5G felhasználási területei:

• Az 5G lehetővé teszi az automatizált járművek számára, hogy valós idejű adatokat kapjanak a felhőből, például forgalmi információkat, időjárási adatokat, és hogy kapcsolatban legyenek más járművekkel és az infrastruktúrával.
• Az 5G támogatja a városi mobilitási rendszerek, például az önvezető taxik és a kooperatív közlekedési rendszerek működését, amelyek dinamikusan reagálnak a forgalmi helyzetekre.
• Az 5G támogatja a valós idejű nagyfelbontású térképezést és a járművek helyzetének pontos meghatározását, amely elengedhetetlen az önvezető járművekhez.

Előnyei a nagyobb hatótávolság és lefedettség, így városokon belül és vidéki területeken is működőképes valamint a nagy adatátviteli sebesség. Az 5G lehetővé teszi nagy mennyiségű adat valós idejű feldolgozását, például a felhőalapú közlekedési rendszerek esetében.

Korlátjai elsősorban az, hogy az 5G kiépítése drága és időigényes lehet, különösen a vidéki területeken, ahol az új bázisállomások telepítése és az azokat összekötő optikai hálózat kiépítése szükséges. Az utak mentén, a településeken kívül általában nincs meg a megfelelő lefedettsége az 5G hálózatnak. Az 5G rendszerek telepítése és finomhangolása elhúzódhat, és eleinte előfordulhatnak késleltetések, hálózati kimaradások, amelyek károsan befolyásolhatják a kritikus közlekedési alkalmazásokat. 

Az 5G frekvenciák védettsége kulcsfontosságú ahhoz, hogy az új generációs mobilhálózatok megbízhatóan és zavarmentesen működjenek, különösen a kritikus alkalmazásokban, mint például az autonóm járművek, intelligens városok és ipari automatizáció. A frekvenciák elosztását és védelmét nemzeti és nemzetközi szabályozó testületek kezelik, hogy minimalizálják az interferenciát és biztosítják a stabil spektrumhasználatot. Az 5G egyes részeit megosztott sávokban használják, de számos technológiai megoldás, mint a sugárformálás (Beamforming) és a dinamikus spektrumkezelés, biztosítja, hogy a frekvenciák hatékonyan és zavarmentesen legyenek használhatók.

4. Hivatkozások:

EN 12795:2002 Dedicated Short-Range Communication (DSRC) – DSRC Data link layer: Medium Access and Logical Link Control (review)

EN 12834:2002 Dedicated Short-Range Communication – Application layer (review)

EN 13372:2004 Dedicated Short-Range Communication (DSRC) – DSRC profiles for RTTT applications (review)

ISO 15628:2013 Intelligent transport systems — Dedicated short range communication (DSRC) — DSRC application layer

ETSI EN 302 663 draft Intelligent Transport Systems (ITS); Access layer specification for Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz frequency band

ETSI EN 302 663 draft Intelligent Transport Systems (ITS); ITS-G5 Access layer specification for Intelligent Transport Systems operating in the 5 GHz frequency band

ISO 37184:2023 Sustainable mobility and transportation — Framework for transportation services by providing meshes for 5G communication

ETSI 5G https://www.etsi.org/technologies/mobile/5g

5. Megjegyzések:

A DSRC és az ITS-G5, valamint  az 5G hálózati kommunikáció egyaránt fontos szerepet játszanak a jövő intelligens közlekedési rendszereinek kialakulásában, de eltérő technológiai adottságaik miatt különböző felhasználási területeik vannak. A DSRC és az ITS-G5 kiváló megoldás a közvetlen, rövid távú kommunikációra, például a járművek közötti balesetmegelőzésre és az infrastruktúrával való gyors adatcserére. Az 5G viszont nagyobb adatátviteli sebességet és szélesebb körű lefedettséget kínál, amely ideális az automatizált járművek, valós idejű forgalomkezelés és nagy adatmennyiséget igénylő közlekedési rendszerek számára. Mindkét technológia kombinációja várhatóan jelentősen hozzájárul a biztonságosabb, hatékonyabb és fenntarthatóbb közlekedés kialakításához. 

6. Kulcsszavak: mobilitási adattér, ITS, C-ITS, interoperabilitás, DSRC, ITS-G5, 5G, CCAM, V2X, Beamforming