O-RAN跨足車聯網:模擬讓V2X訊息碰撞率降至近零
研究團隊把4G、5G使用的O-RAN架構導入V2X模擬,在1平方公里城市環境中,使原本80-100%的訊息碰撞率降至近零;加入多跳路由後,鄰近車輛連線率更從25%提高至近100%,但硬體、延遲、安全與標準化仍待驗證。
研究顯示,O-RAN可協調車輛通訊,改善V2X壅塞、斷線與跨品牌互通問題。
重點速覽
- O-RAN使訊息碰撞率降至近零
- 多跳路由讓連線率逼近100%
- 數位孿生重現真實城市交通
- 跨品牌資料可望統一格式
- 實車測試與安全驗證仍待完成

文章重點
- 研究團隊使用OpenStreetMap、SUMO及車輛即時GPS,建立1平方公里城市環境的V2X數位孿生。
- 模擬涵蓋5分鐘交通流量,設定密度為每公里50-70輛車,車輛使用28 gigahertz毫米波通訊。
- 現有V2X標準在未協調傳訊時產生80-100%的訊息碰撞率,O-RAN協調後降至近零。
- O-RAN多跳路由同時考量中繼車輛負載、訊號強度、距離、交通狀況及每次跳接延遲。
- 加入多跳路由後,鄰近車輛連線率由25%提高至近100%,且模擬中未使V2X網路變慢。
從行動網路借用解方
網路技術經常源自其他領域,例如Wi-Fi部分技術可追溯至澳洲電波天文學家偵測蒸發黑洞訊號時開發的資料處理方法。如今研究人員也嘗試把原為部分4G、5G網路設計的開放式無線接取網路O-RAN,轉用於車輛對萬物通訊(V2X)。
現行V2X研究常假設理想網路,但移動車輛、建築遮蔽與高密度流量會造成干擾。距3GPP發布首套蜂巢式V2X標準已10年,並歷經3次主要版本更新;美國FCC及歐洲相關機構也提出短距通訊方案,至今仍無共識。因此Waymo、Tesla、Zoox與Cruise多以車載感測器、GPU及運算設備維持自主判斷。目前全球尚無O-RAN V2X測試網路。
城市模擬驗證協調能力
研究團隊以OpenStreetMap真實建築與道路、SUMO交通模型及車輛即時GPS位置,建立1平方公里城市數位孿生,模擬5分鐘、每公里50-70輛車的流量。車輛採用28 gigahertz毫米波,各O-RAN元件配置專用xApp。成果近日刊於IEEE Network:現有V2X讓車輛未經協調地傳訊,訊號碰撞率達80-100%;O-RAN協調後則降至近零。
O-RAN控制層可依建築、道路、路口與GPS軌跡,預測連線即將中斷並預先調整天線。若無直接路徑,系統會利用車輛或固定感測器中繼,並同時考量中繼端負載、訊號強度、距離、交通狀況及每次跳接增加的延遲。加入多跳路由後,鄰近車輛連線率由25%提高至近100%,模擬中未造成網路變慢。
實車與標準化仍是門檻
團隊正洽談測試場域、原型硬體與測試車,Institute of Science Tokyo已表達合作興趣。後續仍須驗證延遲、運算負荷、資安及完整互通性;車用延伸介面也須獲O-RAN Alliance正式採納,並納入3GPP V2X規範,估計需數年。若落地,O-RAN可將不同車廠的專有韌體與資料格式正規化,成為跨平台V2X的通用轉譯層。
對台灣業者的意義
對台灣無人機廠商、協會及通訊供應鏈而言,O-RAN的xApp、數位孿生與多跳路由可延伸至機隊協同、城市低空通訊及5G模組整合,但正式標準可能仍需數年。巡檢、外牆清洗與農業植保業者現階段不宜直接採購,應先以封閉場域驗證延遲、涵蓋率與資安,並確認設備及通訊操作符合民航局法規與頻譜規範。
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·


