Comunicaciones dedicadas de corto alcance (DSRC) Microondas e Infrarrojos. Problemática para alcanzar una norma europea

1. Comunicaciones dedicadas de corto alcance (DSRC)Microondas e Infrarrojos.Problemática para alcanzar una norma europea Francisco R. Soriano

2. Precedentes • Primeros sistemas EFC instalados en los 90 • Tecnología usadas • Microondas: 2.45GHz & 5.8GHz • Radio frecuencia: 915MHz (USA) • Nuevas tecnologías • Infrarrojos • GNSS/CN

3. Sistema de road pricing usando DSRC Enlace de comunicaciones OBU Smart Card? Pórtico: comunicaciones y enforcement • Sistema DSRC necesita el uso de pórticos para sistema de comunicaciones • Se aprovecha el pórtico para instalar sistema de enforcement • Posible uso de tarjeta monedero si se requiere privacidad

4. Enlace de comunicaciones Enforcement Sistema de road pricing usando GNSS/CN GPS/Galileo OBU Smart Card? Mapa de carreteras • Sistema GNSS proporciona información de localización del vehículo que es contrastada con mapa de carreteras a bordo • Posible uso de tarjeta monedero permite descontar coste sin comunicar con el exterior • Equipo de comunicaciones para sistemas basados en cuenta centralizada externa y posible uso de enforcement

5. Microondas vs. Infrarrojos Estudio hecho para el Min. de Fomento en 2001. Parámetros utilizados en la comparación: • Balance de potencias • Area de comunicaciones • Ancho de banda y velocidad binaria • Interferencias • Distancia de reutilización de frecuencias • Nivel de normalización

6. Microondas vs. Infrarrojos: balance de potencias • Sistemas basados en microondas usan transponders: más cerca del margen de ruido y más sensibles a interferencias • Parabrisas metalizados • Máxima potencia es 600 veces mayor para infrarrojos x 600

7. Microondas vs Infrarrojos Area de comunicaciones: • Mayor usando infrarrojos. Para EFC se necesitan 6 m Ancho de banda y velocidad binaria: • Mayor usando infrarrojos Parameter Microwave at 5.8 GHz Infrared at 850 nm Communication area < 6 m < 9.5 m 800-900 nm Frequency range used 5.795-5.805 GHz for internat use. 5.805-5.815 GHz for national basis Bandwidth 10 MHz 100 nm, equal to 41.5 THz Bandwidth for each channel 5 MHz between each channel downlink and uplink 100 nm between downlink and uplink DL DL, UL UL1 UL2 l (nm) f (MHz) 800 900 850 -2.5 -1.5 5800 +1.5 +2.5 500 kbps downlink 500 kbps downlink Data rate 125 kbps uplink 250 kbps uplink

8. Microondas vs Infrarrojos Interferencias: • Sistemas de microondas pueden recibir interferencias de otros sistemas vecinos funcionando a frecuencias similares • Sistemas de infrarrojos generan y reciben pocas interferencias ya que realmente está pensado para cortas distancias • Infrarrojos y microondas no se interfieren entre sí. Posible cohexistencia Distancia de reutilización: • Mayor para microondas debido al uso de transponders Nivel de normalización: • ???????

9. Conclusiones I • Microondas • La tecnología más madura • Más cerca de ser normalizada !??? • Mayor número de fabricantes y de instalaciones • Sistema sugerido cuando la infraestructura de peaje ya existe y además se requiere interoperabilidad • Infrarrojos • Mejores prestaciones para comunicaciones de datos • Sistema posible si no se requiere interoperabilidad

10. Conclusiones II • GNSS/CN • opción complementaria a los sistemas DSRC • opción posible para autopistas ya construidas donde no existen infraestructuras de peaje • opción sugerida inicialmente para camiones debido al coste actual del equipo de a bordo

11. Conclusiones III Refexiones finales sobre tecnologías para road pricing • ¿Es posible usar un sistema DSRC para un sistema de road princing? o • ¿Habría que recurrir obligatoriamente a un sistema GNSS/CN? • Modificaciones necesarias para sistemas DSRC tal y como los conocemos hoy en España: • Eliminar barreras: uso de “video enforcement” (cambio de legislación) • EFC freeflow: ningún obstáculo al paso del vehículo por el área de cobro

12. Problemática para alcanzar una norma europea Normas capa física a 5.8 GHz y capa de perfiles 1997: ENV 12275 1998: ENV 13372 Modificación de parámetros del ENV en su paso a EN Fabricantes enfrentados: GSS y Q-Free Julio 2001: 6 propuestas de prEN (A, B, C, D, E, F) • propuesta A (GSS) ganadora Segunda mitad de 2001: • comentarios a propuesta A (prEN) y preparación de norma para encuesta y voto formal • proceso parado, informe de experto independiente y resolución del CEN/BT (con voto en contra de ES, FR, DE, IT, SW, NL)

13. Problemática para alcanzar una norma europea Situación actual I Petición de propuestas de normas antes de 31 de octubre que cumplan: • Resoluciones del CEN/BT ante alegaciones de Noruega 1.- Debería existir interoperabilidad entre productos o sistemas que cumplan con el ENV y los que cumplan el EN

14. Problemática para alcanzar una norma europea Situación actual II • Resoluciones del CEN/BT ante alegaciones de Noruega 2.- Revisar el proceso de paso del ENV a EN para: • acomodar los sistemas existentes que cumplan con el ENV • tener en cuenta los desarrollos tecnológicos y nuevos requisitos desde la creación del ENV • Asegure la interoperabilidad entre los diferentes sistemas DSRC existentes

15. Problemática para alcanzar una norma europea Situación actual III • Con las propuestas que se reciban se celebrará una reunión especial del CEN/TC278 en enero de 2003 para acordar bajo consenso una propuesta que será enviada a proceso de encuesta y voto formal • 2 grupos enfrentados con posibilidad de bloqueo mutuo • Propuesta de directiva por parte de la Comisión Europea

16. Diferencias entre propuesta Q-Free y GSS 4 parámetros capa física • U4 Máxima señal que devuelve el OBU • D11 Límite de potencia dentro de la zona de comunicaciones • U12 Máxima ganancia de conversión • D15 Sensibilidad (o nivel de corte)

17. prEN: –15 dBm ENV: –24 dBm U4 Máxima señal que devuelve el OBU • La propuesta del prEN (fabricantes GSS) indica que se podría recibir la comunicación de un vehículo más lejano al permitirse mayor potencia emitida por tag • Posibles interferencias en vías adyacentes • Como está permitido un máximo de –15 dBm con este parámetro no se deja fuera a los sistemas ENV

18. +33 dBm ENV: –14 dBm prEN: –24 dBm D11 Límite de potencia dentro de la zona de comunicaciones • Como lo máximo que puede recibir el tag es –24dBm debe aumentarse la altura de la baliza (3 metros mínima altura). • Problemático para aplicaciones tipo parking donde altura del techo es limitada • ENV queda fuera de la norma

19. U12 Máxima ganancia de conversión • U12 (debería ser) = D11 (lo que llega al tag)- U4(lo que sale del tag) • ENV: no especificado (luego podría no se cumplirse la relación anterior) • prEN: 9/25 dB • Partidarios de ENV alegan que al estar relacionada con D11 y U4 no es necesario definirla

20. D12 Sensibilidad (o nivel de corte) • Potencia mínima para que el tag funcione • ENV: no especificado • prEN: -60/-70 dBm

21. Conclusiones • Sistemas diferentes • ¿Existe la posibilidad de consenso? • Posibilidad de uso de diferentes perfiles de comunicaciones para conseguir interoperabilidad • Problemático para el operador gestionar tags que comunican a diferente distancia • Propuesta: • Especificación nacional