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:

Užití

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      

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. 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

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

3. Systém řízení– jedná se o popis speciální konfigurace protokolového zásobníku určeného ke komunikaci mezi UE a LTE sítí
4. Autorizační služba – jedná se o popis systému autorizace pro komunikaci LTE-D2D
5. 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.

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)

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.